后在巴黎从事研究工作，1934年以《关于无穷级整函数与亚纯函数》论文获法国国家科学博士学位。该函数论方面的研究定义了一个“无穷级函数”，国际上称为熊氏无穷数。1934年，从巴黎返回国内后继续在清华大学担任数学教授兼系主任。1937年，应云南省主席龙云之邀，担任云南大学校长至1949年。其间该校在极其艰难的条件下惨淡经营获得重大发展，成为中国着名大学之一。1945年国民党六大召开前夕，列入朱家骅与陈立夫联名向蒋介石推荐的98名“最优秀教授党员”之一。1947年他在原籍云南省弥勒县当选为第一届国民大会代