孙家栋1929年4月出生,辽宁省复县人。当时,他的父亲在辽宁省盖县盖平师范学校当校长,他在盖县的小县城里度过了三年童年生活。1932年,父亲调到哈尔滨工作,他们举家迁往哈尔滨,7岁时孙家栋就读于离家不远的建设小学,后来又转入一所条件好些的六年制教会小学读到了五年级。1939年,全家又随父亲工作调动迁居营口市,孙家栋转入同德学校读完了高小。
1942年6月,13岁的孙家栋以优异的成绩考入哈尔滨第一高等学校土木系。该校是一所四年制的专科学校,当时孙家栋一门心思是学好本事,以实现建高楼、修大桥的愿望。但是好景不长。日本侵华战争给人们带来了巨大灾难,城里战乱,学校停课,父母回老家去了,孙家栋也无书可读。这一年的寒冬,他只好踏上了回老家的路。
到家后孙家栋才知道,父亲已经离开老家去了沈阳,经朋友介绍在沈阳的一所学校任教。数日后,孙家栋前往沈阳找到父亲任教的学校,方知父亲又到了海城师范学校谋职。几经辗转找到父亲后,孙家栋便急切地提出要继续求学。父亲找人帮忙,1946年9月,孙家栋终于进入锦州大学先修班,当时的先修班即为“预科班”,需要补习两年的中学课程。1947年冬天,辽沈战役打响,国民党军队兵败如山倒,锦州大学“预科班”的书也没办法继续读下去了。后来,孙家栋听到哈尔滨工业大学要招生的传说,他立即前往探听虚实,决心撞撞运气。
哈尔滨工业大学始建于1920年,当时白俄罗斯人进入东北,为了运送东北丰富的矿产资源,开始建设绥芬河至满洲里通往旅顺口的铁路,学校是为培养修建铁路所急需的技术人才而创建的,学制四年,校名为“哈尔滨中俄工业学校”。1928年10月20日,学校正式定名为哈尔滨工业大学。1950年俄方将哈工大交给中国政府管理,1951年教育部明确哈工大的办学方针和任务是“仿效苏联工业大学的办法,培养重工业部门的工程师和国内大学的理工科师资”。
1948年9月,18岁的孙家栋考人哈尔滨工业大学预科学习俄语。此时,适逢哈工大增设汽车专业,造汽车似乎比修大桥更有意思,他便转入了汽车系。
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