奖学金，得以到赴笈美国修读数学。其时，社会正值是「科学热」的年代，谢志伟因而转读数理科，并想借此证明「宗教与科学二者并不冲突」。从贝勒大学取得数学理学士学位后，他继续在匹兹堡大学取得物理学博士学位，及到纽约哥伦比亚大学进行博士后研究，其研究的题目为核磁共振。
高等教育.1968年，旅美十年的谢志伟受当时浸会书院的校长林子丰邀请，回到母校任教；他遂放下了自己的科研工作，偕妻女返港出任浸会书院物理系主任。至1971年5月18日，谢志伟正式接替因急病身亡的林子丰出任校长，至200