前，他专程拜望邵力子老师，邵力子嘱其“出去要好好学习，学成以后一定要报效祖国！”1929年秋，孙越崎赴美国斯坦福大学采矿系学习，并未申读硕士学位，只是学习研究生课程，在校期间还考察了旧金山的金矿和洛杉矶、休斯顿的油矿。1931年9月，孙越崎转学到哥伦比亚大学研究生院学习，在校期间考察了美国东部各地的煤矿。回国途中，他又绕道欧洲，在1932年春，花了40多天考察了英、法、德等国的采矿业。1932年7月，经莫斯科和西伯利亚返回哈尔滨家中。孙越崎不愿定居在日本统治下的满洲国，所以在家呆了不到20天便南下来到南