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1923年7月10日，蔡元培与比他小24岁的周峻（养浩）在苏州举行婚礼。周峻是蔡元培在上海爱国女校的学生，对蔡很是景仰，曾立誓不嫁，33岁仍未婚。
婚礼完全是现代婚礼的模式，蔡元培到周峻下榻的宾馆迎娶周峻，之后二人一起到苏州留园拍摄结婚照片。蔡西装革履，周身披白色婚纱。蔡元培在婚礼上说明其与周结婚的原因：“一、我年已五十七，且系三娶，所欲娶者为寡妇，或离婚之妇，或持独身主义而非极端者，惟年龄须在三十岁以上；二、我熟悉德文，略通法文，而英文则未尝学好，故愿娶一位长于英文的女子；三、我不信宗教，故不欲以宗教中人为妻；四、我嗜好美术，尤愿与研究美术者为偶；五、我既辞去北京大学校长，即将去比利时或瑞士继续求学，有志愿留学欧洲的女子，有所欢迎。再是，希望是原有相应认识者。恰巧，周峻（养浩）女士年三十三，原上海爱国女校毕业，曾改名为周怒清，有反清革命思想，学英文多年，非宗教中之人，亦嗜美术，油画作品有相当水平，有志游学。介绍人徐仲可先生认为周峻是一位‘才、学、识三者具备之闺秀也’。”
新婚不久，蔡元培便携夫人及与次子无忌、长女威廉、三子柏龄、内侄黄纪霆、黄纪兴赴欧洲考察。故蔡、周二人的蜜月是在游船上度过的，蔡于周峻46岁生日时作贺诗纪念二人的海上蜜月，中有“遂于蜜月里，海上听涛声”之句。
蔡元培与周峻感情甚笃，姜绍谟回忆，1927年，蔡去宁波时，每天都寄快信给周峻。蔡、周二人都喜吟诗，时常联句、唱和，生日必互赠贺诗。周峻擅长油画，曾为蔡描摹全身像，惟妙惟肖，蔡十分珍爱，题诗曰：“我相迁流每刹那，随人写照各殊科。惟卿第一能知我，留取心痕永不磨。”周曾有和作，中有“天荒地老总不磨”句。
余天民回忆，周峻对蔡元培十分爱护。蔡晚年居香港时，有时在客厅与亲友晤谈，偶尔背门而坐，周恐其受寒，必取大衣为他披上。蔡想出门散步，周峻必先查看室外气温，无微不至。
蔡、周二人生有三位子女，女睟盎，三子怀新，四子英多。睟盎出生时，蔡家对门有一所法国天主教会办学校，名为若安·达克。若安·达克即法国民族女英雄贞德，蔡元培取“若安”的谐音，又取《孟子》中“睟然见于面，盎于背”一句中的“睟盎”两字为女儿命名，希望女儿向女英雄学习。怀新取自陶渊明的诗句“良苗亦怀新”。英多则出自《世说新语》中“其人磊场⒍唷敝洹�
蔡元培晚年得子，与几个年幼的子女关系密切。他曾在家书中对几个小儿女亲切说道：“你们每人送我一张画，我很宝贵。我祝你们活泼长进，与盎儿所画之朝日及鲜花一样；祝你们动静均宜，与新儿所画之飞机与建筑一样；祝你们康健英挺，与多儿所画之马一样。”蔡睟盎喜欢音乐，蔡元培便请俄罗斯女教师教她习钢琴。九岁的蔡英多喜爱画马，并以陆游诗句“细雨骑驴入剑门”的意境画了一幅画，蔡元培特地将画拿给刘海粟看，并让刘“看看我的小儿子英多可有点才气”？他到南京开会，也给儿女带回礼物，每人一本精美的纪念册，并为三人题词。为睟盎题：“智者不惑，仁者不忧，勇者不惧。”为怀新题道：“富贵不能淫，贫贱不能移，威武不能屈。”给英多的则是：“好学近乎智，力行近乎仁，知耻近乎勇。”
【永蛰】
1936年，蔡元培患严重伤寒，大病一场，抗战爆发后，他精神上又受打击，身体大不如前。上海沦陷后，蔡不愿随蒋介石赴重庆，便取道香港，准备从香港转赴昆明。但他已年近古稀，身体虚弱，故只能滞留香港，在此休养。12月底，夫人携子女抵港。在港期间，蔡元培过着半隐居的生活，遵从医嘱，平日极少出门，只是读书看报。
蔡元培一家在港期间仅靠蔡在中研院领取的微薄工资度日，中研院发的工资为法币，在港只用港币，一经兑换，工资所剩无几。蔡家经济拮据，生活饮食极为节省，蔡每次生病都未彻底治愈，加上他年事已高，身体益发羸弱。
周峻的侄儿周新回忆，当时看到蔡元培的人，都不觉得他精神气色差，毫无病态。而他也不愿意因自己的病疾造成他人的负担，故虽答应周峻有什么不舒服一定说明，但有了病痛还是往往掩饰，除非家人察觉后再三诘问，他是不会对人说明的。周新常发现他到痰盂旁呕吐，问他是不是不舒服，他总说：“没有什么。”
蔡元培一直努力保持精力充沛的样子。去世前几年，他的耳朵有些重听，但他未向任何人说明，在会客时，为了不麻烦别人，他总是全神贯注地聆听别人说话。有时会客时间太长，所费精神太多，会客结束后，他常病倒数日。
1939年5月5日，蔡元培长女、油画家蔡威廉死于难产后猩红热，年仅35岁。蔡威廉虽是因病去世，但缘由却是学生闹学潮，蔡威廉夫妇被迫离开学校，二人没有收入，故不能住院生产，以致最后病逝。临终前，她还用手在墙上反复疾书“国难，家难……”周峻得知威廉死讯后，恐蔡元培过于伤心，一再隐瞒，女婿林文铮来函亦在后附上威廉之名掩饰。但随后蔡元培从报纸上看到女儿遗作展览的消息，方知爱女已不在人世，一时悲痛万分，备受打击。
蔡元培的眼睛上长了一颗东西，但他并不说明，仍是照常看报。直到1939年夏周峻发现后才延医诊治。医生让他动手术，但因他年老体弱便未进行手术。后来另一医生用药水给他洗眼睛，但此后便不能在灯下看书太久。
1940年春，蔡元培接到一封电报，脸色突变，大概缘于此前威廉之死让他大受刺激，此次以为又有祸事发生。之后，周峻请医生前来诊治，认为血压低，并无大碍。3月2日夜，周峻陪蔡至3日凌晨4点，蔡坚持让周去休息，周峻便回房就寝。到早晨6时，蔡元培起床如厕，回房时因体虚摔倒，周峻闻声赶来，赶紧将他扶上床，半小时后，蔡突然吐血多口，血色黑紫。医生前来诊治，认为唯有输血，但蔡年事已高，怕输血吃不消。在医生建议下，蔡被送到养和医院住院治疗。
次日下午2点半左右，蔡元培“面上忽现惊慌之色，口啊啊几不能言，两手紧握抽动，做抵拒状”，几分钟后才平静下来。医生赶来，认为最后的办法就是输血。
下午6时，医生开始给蔡元培做肛滴，蔡难受至极，几次用在他嘴里难得听到的愤怒的口吻说：“还不好，真是要命。”肛滴结束抽出皮管时，从其肛中带出半盘血水。
而医生此时还找不出病症，一位认为是脑溢血，一位认为是胃破裂。两位医生辩论时，蔡元培开始呓语，周新走进仔细聆听，隐约分辨出几句：“……世界上种种事故，都是由于人们各为己利。……我们要以道德救国，学术救国，……我蔡某人生有四个儿子……”
当夜12时许，医生准备为蔡元培输血，因为验血设备在香港大学，医生寇克便带着蔡的血样和周新、蔡元培的侄儿蔡太冲、自愿献血的陈林龢到港大验血。检验后，决定由蔡太冲为蔡元培输血。他们赶回养和医院，此时蔡已不能正常呼吸，只是往外吐气，眼皮已经不瞬动，两手冰冷。输血过程中，蔡元培的眼皮开始瞬动，呼吸也转为正常。输完血后，已是凌晨3点，蔡元培睁开眼睛，饱含泪水，看着周峻，如同久别重逢，默默地点了点头。寇克医生这才离去，其他人也都散去了，只留下周峻和周新守在床前。
输血完毕后几小时，蔡元培又陷入昏迷。早晨7时，蔡仍没有清醒的迹象，呼吸反而开始困难。周峻忙请来一位姓叶的医生，问能不能给蔡再输一次血，叶满口答应，说去拿手术用具。但等了好久，却不见叶返回，大家去找，却被告知他在手术室为别人施术。到上午9时许，寇克医生赶到，认为蔡流出的血太多，输入的血不足以补亏，已回天乏术。1940年3月5日9点45分，蔡元培永远停止了呼吸，享年73岁。
蔡元培去世后，全国不分政治派别，均表深切哀悼。3月9日，中共中央发来唁电，并派廖承志前往香港致唁；10日，灵柩出殡，由北大学生护送，香港各学校及商号下半旗志哀，执绋者五千余人，万余人参加公祭，极尽荣哀。16日，重庆国民政府发布褒扬令，称蔡元培“道德文章，夙负时望”，“推行主义，启导新规，士气昌明，万流景仰”，并拨付5000元作为丧葬费用。24日上午，全国各省市均举行隆重的追悼大会，蒋介石参加了国民党各界在重庆为蔡元培举行的公祭。5月9日，国民政府发布国葬令，为蔡元培举行国葬。
教育部、北大的诔词说：“当中西文化交接之际，先生应运而生，集中西文化于一身；其量足以容之！其德足以化之！其学足以当之！其才足以择之！呜呼！此先生所以成一代大师欤？”
周恩来挽蔡元培：“从排满到抗日战胜，先生之志在民族革命；从五四到人权同盟，先生之行在民主自由。”毛泽东唁电云：“学界泰斗，人世楷模”。
举殡之日，迦露连山上，万头攒动，数千男女学生，肃立南华体育场，静待蔡元培灵榇经过。除了风拂旗帜，不闻半点声息。平日热闹的迦露连山，寂寂如荒村残宵一般。蔡氏的灵榇，由北大校友扶持，徐徐经过，再绕南华体育场一匝，向万千青年致最后纪念。
蔡元培灵柩初移厝于东华义庄七号殡房，准备待战事平息后归故乡绍兴安葬，后因炮火连绵，未能成行，遂移葬于香港华人永远坟场，长眠于香江之畔。
【仰止】
翁同龢称赞少年蔡元培：“年少通经，文极古藻，隽才也。”
刘晓钢评价蔡元培：“到蔡元培的《论国文之趋势》、《国文之将来》，便正式把文章分为实用文和美术文（即艺术免费小说）两大类，开始创立独立的实用文理论了。”
傅斯年说蔡元培：“大凡中国人以及若干人，在法律之应用上，是先假定一个人有罪，除非证明其无罪；西洋近代之法律是先假定一人无罪，除非证明其有罪。蔡先生不特在法律上如此，一切待人接物，无不如此。他先假定一个人是善人，除非事实证明其不然。”
傅斯年又言：“蔡元培先生实在代表两种伟大文化：一曰，中国传统圣贤之修养；一曰，西欧自由博爱之理想。此两种文化，具其一难，兼备尤不可觏。先生殁后，此两种文化，在中国之气象已亡矣！”
周作人与蔡元培为绍兴同乡，他“从小时候就听人说蔡元培是一个非常的古怪的人，是前清的一个翰林，可是同时又是乱党。家里有一本他的朱卷，文章很是奇特，篇幅很短，当然看了也是不懂，但总之是不守八股的规矩，后来听说他的讲经是遵守所谓公羊家法的，这是他的古怪行径的起头。他主张说是共产公妻，这话确是骇人听闻，但是事实却正是相反，因为他的为人也正是与钱玄同相像，是最端正拘谨不过的人。他发起进德会，主张不嫖，不赌，不娶妾，进一步不做官吏，不吸烟，不饮酒，最高等则不做议员，不食肉，很有清教徒的风气。他是从佛老出来，经过科学影响的无政府共产，又因读了俞理初的书，主张男女平等，反对守节，那么这种谣言之来，也不是全无根据的了。可是事实呢，他到老不殖财，没有艳闻，可谓知识阶级里少有人物。我们引用老辈批评他的话，做一个例子。这是我的受业师，在三味书屋教我读《中庸》的寿洙邻先生，他以九十岁的高龄，于去年逝世了；寿师母分给我几本他的遗书，其中有一册是《蔡孑民言行录》，书面上有寿先生的题字云：‘孑民学问道德之纯粹高深，和平中正，而世多訾嗷，诚如庄子所谓纯纯常常，乃比于狂者矣。’又云：‘孑民道德学问集古今中外之大成，而实践之，加以不择壤流，不耻下问之大度，可谓伟大矣。’”
杜威评论蔡元培：“拿世界各国的大学校长来比较，牛津、剑桥、巴黎、柏林、哈佛、哥伦比亚等等，这些校长中，在某些学科上有卓越贡献的，固不乏其人；但是，以一个校长身份而能领导那所大学，对一个民族、一个时代，起到转折作用的，除蔡元培而外，恐怕找不出第二个。”
汪原放说：“蔡元培道貌温言，令人起敬，吾国之唯一人物也。”
冯友兰说：“蔡元培是近代确合乎君子的标准的一个人。”“蔡先生的人格，是儒家教育理想的最高的表现。”
冯友兰评价蔡元培：“一介寒儒，书生本色。”他说：“我在北京大学的时候，没有听过蔡元培的讲话，也没有看见他和哪个学生有