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5月21日，北大、高师、工业专门等学校的进步学生约2000人和少数天津学生代表结队前往总统府请愿，抗议秘密军事协议的签订。张国焘也参加了请愿行列。请愿者不仅要求废除同日本签署的军事协定，而且提出反对向日本借款、取消“二十一条”、收回山东权益等要求。然而这些要求不是写成标语，也不是呼成口号，因为学生们还不懂得使用这些可以造成声势的方式。他们只是把要求写在请愿书上，选出代表手捧请愿书，求见总统。当然，总统绝不会下驾接见几个学生，只是由他的秘书代劳，将学生们的请愿书接了过去，答应代呈总统。学生代表觉得自己已完成了任务，便告辞出来，等候在外面的学生队伍便开始慢慢散去，总统府前似乎又恢复往日的平静。就在这时，天津学生代表中一个叫郭隆真郭隆真（1894—1931），原名郭淑善，化名石衫、林逸。河北大名人。1913年在天津直隶女子师范学校学习。参加过五四运动。1919年9月与周恩来等创立天津觉悟社。1920年1月因代表天津学生请愿而被捕。7月获释。同年10月赴法国勤工俭学，加入中国社会主义青年团，不久转为中国共产党党员。1924年入苏联东方大学学习。1925年回国，在北京创办缦云女校，参加国共合作的国民党市党部妇女部，主办《妇女之友》。1927年4月被捕，1928年被营救出狱。1929年被派到东北从事职工运动，曾任哈尔滨三十六棚党支部书记。1930年3月任中共满洲省委职工运动委员会书记。5月曾被捕，后经营救获释。6月任中共青岛市委常委兼宣传部部长。11月2日被捕，后转押到济南监狱，受尽敌人残酷刑讯。1931年4月5日在济南纬八路刑场英勇就义。的女学生忽然大哭大闹起来，对中日军事协定表示抗议。这也许就是后来学生运动中高呼口号的先声吧，但当时谁也没有响应。站在学生队伍中的张国焘目睹这一情景，觉得这哭闹声确实搅起了原本沉寂的气氛，有点热闹和解气。
毫无经验的请愿没有带来任何结果，这使满怀爱国热情的张国焘大为失望。他开始认识到坐在书斋里高谈阔论是救不了中国的，温和的请愿是改变不了当局意志的。事实上，这次请愿丝毫没有阻挡住北京政府当局与日本的勾结，引狼入室的活动仍在继续。9月6日，北京政府又与日本议定《关于中日陆军共同防敌军事协定实施上必要之详细协定》共七条，进一步加强了日本在中国的权益。
但这次请愿活动并非毫无价值。首先，它是次年爆发的五四运动的一次预演，为学生运动积累了经验和教训。其次，通过这次活动，学生们认识到自身的弱点，萌发了在“救国第一”口号下团结起来、共同斗争的愿望。面对祖国日益半殖民地化的局面，在学生们心中点燃的爱国热情越烧越旺。于是，以北大学生为主的学生救国会成立了。
学生救国会由北大学生许德珩等人发起，其成员以北大学生为主，北京其他学校也有学生参加。为了公开自己的政治观点，宣传爱国反日思想，学生救国会于同年10月成立了《国民》杂志社。张国焘为其成员之一。该杂志社的宗旨是： （一）增进国民人格；（二）灌输国民常识；（三）研究学术；（四）提倡国货。
《国民》杂志第1期创刊于1919年1月1日，至五四运动爆发后停刊，共出了四期。杂志以发表政论文章为主，公开评论时局。李大钊、杨怀中、黄侃等名流学者都为该刊物撰写过文章。
张国焘是杂志社总务股的干事，负责向社员募集经费，经理出版、发行等工作。在此期间，他开始逐渐成为学生中的活跃分子。他既与提倡社会主义的李大钊接触频繁，又与主张无政府主义的黄凌霜、区声白过从密切，还与宣传白话文、主张反对封建礼教的傅斯年、罗家伦经常来往。可以看出他当时正处于彷徨与选择之中。尽管如此，在杂志社内，张国焘仍属于激进派。
1919年3月，在蔡元培“提倡平民教育”思想的启示和推动下，邓中夏（时名邓康）、廖书仓、康白情、黄日葵、许德珩等人发起组织了“北京大学平民教育讲演团”。在《平民教育团征集团员》的启事中，标明“以教育普及与平等为目的，以露天讲演为方法”。张国焘也参加了讲演团的活动。讲演团的活动分为定期和不定期两种。前者每月四次，于每星期日下午1时以后举行；后者根据重大事件或节假日临时安排。
讲演团成立后的第一次讲演活动是在4月3日至5日下午，地点是北京东便门内。参加这次讲演的有25名团员，讲演的内容十分丰富，共有38个讲题。从此，讲演团经常走上街头，并且深入到海淀、卢沟桥、丰台、长辛店、通县等地区，向工人、农民和市民宣讲，他们设计了丰富多彩的题目和内容，吸引了很多听众。
张国焘通过参加这些活动，不仅发动和教育了下层劳动人民，而且看到了下层社会的疾苦，也为他进一步接触下层社会积累了经验，为后来开展工人运动奠定了一定的基础。
《国民》杂志社和平民讲演团聚集了一大批爱国青年，他们通过参加社会活动，看到了民族危机日益紧迫，军阀政府腐败无能，认识到仅靠写文章、做讲演是不能满足救国救民需要的，只有直接行动才能达到目的。因此，五四运动的爆发不是偶然的，是先进知识分子爱国思想发展的必然结果。
三 五四运动牛刀初试
1914年爆发的第一次世界大战，经过长达四年的战争，至1918年11月以德、奥等同盟国失败而告结束。
当时，善良的中国人还没有认识到这是一次帝国主义国家之间的战争，主要战胜国也是侵略成性的帝国主义国家，从而相信了战胜国宣传的“公理战胜强权”的说法，为战胜国的胜利而欢欣鼓舞。如果说有更进一步认识的话，那就是认为中国作为战胜国之一，从此有了由弱转强的机遇，确实应该欢呼和庆贺一番。
作为新文化运动的发源地，北京大学对协约国的胜利进行了大张旗鼓的宣传。11月15日、16日，北京大学连续在天安门举行了两天讲演大会，有11人登台演讲。校长蔡元培亲自讲了《劳工神圣》。11月28日至30日，北京大学又于每天下午在中央公园（今中山公园）内外举行讲演大会，许多知名教授参加了这次活动。李大钊就是在这次讲演活动中发表了他著名的演说——《庶民的胜利》。
1919年1月18日，战胜国在法国巴黎的凡尔赛宫举行所谓“和平会议”，这实际上是在英、法、美、意、日五个主要战胜国操纵下的帝国主义重新瓜分世界的分赃会议。中国作为战胜国之一，也派代表出席了这次会议。
会上，中国代表提出废除帝国主义在华势力范围、撤退外国军警和外国邮政电报机关、取消领事裁判权、归还租借地和租界、关税自主、取消“二十一条”、归还大战期间被日本夺去的德国在山东占有的各种权益等多项要求。但帝国主义列强不仅拒绝中国代表的正当要求，而且承认日本夺取的战前德国在山东的权益的合法性，并强迫中国代表在这一耻辱的和约上签字。软弱的北京政府竟准备向列强的无理行径妥协。
巴黎和会上中国外交的失败，使得对和会抱有极大希望的中国知识界大为震惊，失望的情绪立即转为愤怒的火焰。一场政治风暴在孕育之中。
5月2日，北大校长蔡元培在学生饭厅召集学生班长和代表100余人开会。他讲述了巴黎和会上帝国主义互相勾结、牺牲中国主权的情况，指出这是国家存亡的关键时刻，号召大家奋起救国。何思源： 《五四运动回忆》，《文史资料选编》第4辑。
5月3日，当蔡元培得知国务院已发出密电，令代表团签字后，立即告诉了国民杂志社的负责人许德珩和新潮杂志社罗家伦、傅斯年、康白情、段锡朋等人。许德珩当即约集国民杂志社的各校代表，在北大西斋集会商讨对策。蔡元培与会并发表讲话说： “巴黎和会的情势，对我国极为不利。列强对日本要在山东夺取我许多权益之无理要求，有认可之意，而我政府将被迫在和约上签字。倘不幸而如此，国家前途不堪设想。”萧超然著： 《北京大学与五四运动》，北京大学出版社1995年版，第173页。会议当即决定5月3日晚在北大三院礼堂召开全体学生大会。
北京学生得知中国外交失败，政府准备妥协后，久压心头的不满和愤慨之情一下子迸发了出来。
5月3日晚，除北大全体学生到会外，北京高等师范、高等工业专门学校、法政专门学校、中国大学、朝阳法理学校、农业专门学校、医药专门学校、汇文学校、民国大学、铁路管理学校、税务专门学校、高等警官学校等12所中等以上学校的学生代表也参加了大会。会议先由《京报》社长、北大新闻学讲师邵飘萍报告巴黎和会讨论山东问题的经过和当前的形势。然后，学生们争相上台讲演。张国焘也以他特有的萍乡口音作了慷慨激昂的演说。北大法科学生谢绍敏当场咬破中指，撕下衣襟，血书“还我青岛”四个大字。
会议一直开到晚11时，最后通过四项决议： （1）联合各界一致奋起力争；（2）原定5月7日的国耻游行1915年5月7日，日本政府向袁世凯发出最后通牒，限48小时答复“二十一条”。故5月7日为国耻日。，提前于次日（5月4日）举行。各校齐集天安门举行爱国大示威；（3）通电巴黎专使，不准签字；（4）通电各省5月7日一律举行爱国示威游行。
5月4日下午，北京十几所中等以上学校学生3000多人，挥舞白色小旗，高举标语牌，上写“还我青岛”、“宁为玉碎，勿为瓦全”、“外争主权，内除国贼”、“废除二十一条”等字样，在天安门前汇集。学生们不顾军警和教育部官员的阻挠，纷纷发表演说，痛斥帝国主义的侵华罪行和亲日派官僚曹汝霖、章宗祥、陆宗舆的卖国行径。
会后，开始进行示威游行。游行队伍沿途散发传单，高呼口号，吸引了很多市民观看。队伍到达赵家楼胡同曹汝霖的住宅后，痛打了正在曹宅的章宗祥，并放火烧了曹宅。
在这次集会和示威游行中，北大学生起了主力军作用，张国焘则与邓中夏、黄日葵、高君宇等人起了核心领导作用。萧超然： 《北京大学与五四运动》，北京大学出版社1995年版，第176页。
具有划时代意义的五四运动从此拉开了帷幕。
像所有的爱国青年一样，张国焘以极大的热情投入到这场运动之中。
学生们激烈行动碰到的第一个打击，就是32名学生被捕。这是由警察总监吴炳湘、步军统领李长泰带领大队军警赶到曹宅镇压学生运动时发生的。被捕学生在警厅受到公开的侮辱和残酷迫害，但仍然斗志旺盛。这可从被捕学生之一许德珩的狱中诗里反映出来：
为雪心头恨，而今作楚囚。
被拘三十二，无一怕杀头。
痛殴卖国贼，火烧赵家楼。
锄奸不惜死，来把中国救。
山东我国土，寸草何能让。
工农