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  趙世炎1915年赴北京求學,考入國立北京高等師範學校附屬中學,英語成績突出。1919年,參加了五四運動,加入少年中國學會。

  1920年,他與其他100名留學生一起乘坐法國郵輪阿芒貝尼克號赴法國留學,參與創辦旅法共產主義小組。當時第一次世界大戰剛剛結束,法國民生凋敝,很難找到工作。8月,他進入巴黎西郊工業區的一家鐵廠工作,負責鋸鐵、錘鐵和卸車。他每天工作8小時,業餘時間閱讀《資本論》等馬克思主義作品,也給中國的《少年》雜誌供稿。在工作了幾個月後,趙世炎失業,之後“閱讀法文進步報刊,蒐集蘇俄情況,經常向國內報告”並聯系在法中國人。  1921年4月,他進入施耐德鐵廠工作,成為該廠一萬多名華工(全場工人約三萬)之一,負責拉鋼條、軋鋼板和卸車等雜務。當時在法的許多中國工人沒有人身自由,趙世炎設法為法部分華工解除了合同,使他們重獲自由。為了團結中國工人,他成立了華工組合書記部。  1921年6月中旬,他和周恩來、陳毅發起了巴黎“拒款委員會”,反對北洋政府以印花稅、契稅和轉讓滇渝鐵路修築權的代價向法國借款3億法郎。6月30日,他主持會議,通過了《反對中法借款宣言》。  同年,利用庚子賠款創辦里昂中法大學的李石曾招收親戚子弟,趙世炎與蔡和森發起“爭回裡大”、佔領里昂中法大學校舍的運動。9月19日,趙世炎和李立三、王若飛、李維漢等人率領來自法國各地的中國學生抵達里昂,21日,作為代表的趙世炎和陳毅、蔡和森與中法大學祕書長褚民誼談判,但談判破裂。學生們強行佔領校舍。之後,中法大學校長儒班聯絡了駐法公使陳<unk>,陳<unk>報警,褚民誼和警察沒收了學生們的護照,並將他們押入兵營。趙世炎和蔡和森等開始絕食抗議,後來趙世炎逃出了兵營,向吳稚暉尋求幫助,但被吳拒絕。最後在章士釗的斡旋下,學生們被遣返回國。  趙世炎選擇留在法國,11月到法國北方尋找工作,為當地華工燒飯、打掃衛生及讀報。1922年春夏,趙世炎多次寫信給李立三說:“歐洲方面決定成立一個青年團”,即少年共產黨。5月初,趙世炎返回巴黎,正式籌辦少共,“旅歐中國少年共產黨”在6月於巴黎成立。同年7月,他又建立了中共旅歐總支部,同周恩來一起擔任委員。

  1923年,他與陳延年等12人赴蘇聯莫斯科東方勞動共產主義大學學習。李新在《流逝的歲月》前言中說:  1924年,趙世炎回國,任中共北京區委委員兼地委委員長。同年12月,任中共中央北方局常委。  1926年,趙世炎被派往上海與周恩來領導上海工人武裝起義,配合國民革命軍北伐。1927年四·一二事件後,留在上海從事中共地下活動。7月2日,趙世炎在虹口北四川路誌安坊109號住所被捕。7月19日,趙世炎在上海楓林橋被處決。

  趙世炎的妹妹趙君陶,嫁給李碩勳。其子即日後任中華人民共和國國務院總理的李鵬。所以趙世炎是李鵬的舅父。
趙世炎(1901年-4月13日-1927年-7月19日),字琴蓀,號國富,筆名施英、樂生等,四川酉陽州(今重慶酉陽縣)龍潭鎮人,土家族。他是中國共產黨早期領導人之一,在法國勤工儉學期間,與周恩來等創辦了中國少年共產黨。