当时中科大实行的是五年制，一般的大学生进校选一个专业读五年。少年班有一个特殊的待遇，第一年在少年班，第二年可以选择一个专业。张亚勤选专业时，是1979年，他选择了电子工程专业。那时中国的数学、物理、工程研究水平和世界水平拉得很远，但是中科大一些老师已经和国外学术界有了交流，所以能够掌握外界的最新研究动态。张亚勤记得，当时无线电系的主任和学生交谈时，谈到的事情都是他刚刚听到或读到的，在张亚勤眼里那些都很神奇。当时他看过一部电影《未来世界》，讲的是未来机器人怎么去控制世界，很有意思。他说：“当然我没有想到去控制世界，我只是觉得自动控制、智能、计算机有这么大的能量，对这个领域充满了兴趣。其实当时的我，对计算机、无线电到底能做什么，也不是很清楚，对就业前景怎么样，也不知道，完全是一种兴趣。”
回忆在中科大的生活，张亚勤说：“当时中科大是全国最好的学校，每个省的状元第一选择都是中科大。山西1978、1979年高考的前十名都去了中科大，每年中科大可以招10到20个状元，当时是中科大的鼎盛时期。中科大的环境特别开放，学生比较自由，老师和同学的关系也比较融洽，像朋友一样，汪老师就像我们的母亲。中科大是中国第一批送学生出国的，所以和国外有很多的交流，有很多大师级的人物做客座教授、讲学。
这种开放的氛围对我产生了很大的影响，我学会了很多——学习的能力、求知的欲望和创新的能力。”
张亚勤从小就好奇心比较强，所以学校的讲座不管听得懂听不懂他都去。比如说杨振宁先生、李政道先生是中科大的客座教授、名誉教授，他们讲的课深入浅出，张亚勤听得懂一点儿。但是有些国外学者讲的就不太懂了，比如说当时的霍金，他讲黑洞，讲得特别理论化，张亚勤尽管听不懂还是坚持下来了。他还记得，有一次日本的教授讲关于生命科学，很学术，当时的翻译比较差，最后等于他一个人用日语讲，下面好几百人在那儿听，听不懂也硬听着，当时的学生有很强的求知欲。
在中科大的8年学习生涯，正是一个年轻人世界观、价值观定型的时候，中科大的学习生活为他未来的传奇拉开了序幕。张亚勤在中科大长大，在回忆母校时，他说自己收获了很多。第一点是开拓了眼界，学了很多的东西；第二点是增强了自信；第三点是培养了一种理想主义的色彩，希望为科学和理想献身。在中科大时，他没有特别去想眼下要做什么，而是把自己的目标设立得十分长远，朝着一种追求去奋斗。
走出国门，享誉国际学术界
1985年，一封信从美国漂洋过海，来到中国，来到中科大。那是一封来自乔治·华盛顿大学的邀请函，收信人是张亚勤。
在这之前，张亚勤根本没有出国的打算，没有考托福、GRE，甚至都没申请过华盛顿大学。电气工程本科毕业后，张亚勤考上本校电子工程硕士，继续深造。硕士即将毕业时，张亚勤正在做通讯方面的硕士论文。
上个世纪80年代，中国的计算机和整个发展水平和全球还有很大的距离。计算机的速度比较慢，加减乘除还没有自己算得快。而且输入、输出的设备比较原始，当时用的是纸带穿孔，首先像打字机似的把程序用0、1打到一个纸带上再输入到电脑里，一有问题的话，你的程序就通不过。张亚勤从事的课题是相关应用，是热力学，关于风动方面的计算机数字采集的一个课题。他的指导老师在学术方面给了他很大的帮助。
他说：“教授可以说是整个手把手教我，包括选题、每一步的试验结果和最后的论文撰写和答辩等。我一方面在做论文，一方面也读很多书和相关论文，也接触了其他领域的一些知识。”
经常查资料的张亚勤，有一次读到了一篇文章，他觉得无比困惑，怎么就看不懂呢？这篇文章的作者是皮克·霍兹。现在人们所熟知的CDMA的前身就是阔频通讯，皮克·霍兹是这一领域的鼻祖之一，他原来是军事通讯方面的专家。
1984年底，皮克·霍兹教授到北京访问。因为中科大和中科院是姐妹单位，中科大是中科院的大学，所以读研时张亚勤经常去北京调研，他得知这一消息后十分兴奋。皮克·霍兹当时有好几场的讲座，其中一场讲座，由于张亚勤对通讯比较懂，而且读过他的文章，做了皮克·霍兹的翻译。
张亚勤觉得皮克·霍兹教授讲得特别有意思，尤其是CDMA，用密码就可以有这么多种通讯的方式，可以提高通讯的容量、效率，太神奇了。皮克·霍兹走了之后，张亚勤继续读他的文章，遇到问题了，当时还没有Email，就给他写信。皮克·霍兹教授很热情，回过一两封信。
皮克·霍兹对这位19岁学生所表现出来的智慧和热情，印象深刻，所以就写信问他是否愿意到美国来上学，乔治·华盛顿大学给他奖学金。
上个世纪80年代中期，出国还是比较罕见的。主要是数学、物理专业的优秀学生希望到国外读博士，读工程专业的机会少一些，因为数学、物理比较容易拿到奖学金。
1985年底，张亚勤硕士毕业，回到了太原。那时的他有几个选择，一是接受皮克·霍兹教授的邀请，前往美国继续自己的科研；另一个选择是，一直想尝试新领域的张亚勤，可以去德国学企业管理。他当时在太原理工大学一边任教一边等待机会，最终他欣然接受了华盛顿大学抛出的橄榄枝。
1986年9月，他来到美国，成为皮克·霍兹的门生。
这一切的一切，都显得那么理所当然。12岁的大学生，一直在冲击着人们的视线，在20岁那一年，即将远赴重洋的他，又将在美国的学术界激起怎样的巨浪？
20岁的张亚勤，从山西太原到安徽合肥，再到美国华盛顿，这是一个完全不同的世界。张亚勤说：“去了之后，感觉什么都特别新鲜，对一切都感觉特别好奇，甚至感觉周围的空气都有些不同。”
那时他住在离学校半个小时路程的地方，没有车，他常常是走路去上学，路上会经过白宫、美国的国务院、国会大厦、世界银行很多机构。有一次，他遇到了一场大游行，上百万人在反核武器，原本打算去上课的他也加入了。
在异国他乡接受教育，张亚勤还是感觉到了不适应。首先是语言问题。他说：“尽管我的英文算是不错的，但第一学期上课的时候，50%～60%都听不太懂，我就买了一个录音机，把老师讲的录下来，再去复习，每次上课前都预习。”
他刚去了两个星期，教授拿来一堆文献，让他做一个评价，一个月内完成。皮克·霍兹教授当时是IEE Transactions杂志的主编，文章都是那本杂志上的。张亚勤一看这些文章，头就大了，很多知识都是国内没有学过的，而且都是通讯方面最新的技术研究。他接到这个任务后，第一件事就是直奔图书馆，借了60多本书，反复地阅读。在国内学的词汇有些搞不清楚，还有很多的词汇都不认识，而且他还不是很清楚论文的国际标准。他耐着性子看了又看，做了很多笔记，慢慢弄清楚了思路。
当他把自己总结的论文内容、公式的推导过程、对论文的评价交给皮克·霍兹教授时，教授很惊讶。张亚勤回忆道：“教授说他本来是希望我随便看看，没有想到我每篇文章都做了很仔细的评价。所以他说我现在已经可以做博士了。我那时才去了几个月，老师的这句话可能是开玩笑的，但对我却是很好的鼓励，我把它看做一种肯定，信心增强了不少。”
在他坚持不懈的努力之下，第一学期考试的时候，他取得了优异的成绩。他同时也发现功课比国内要简单，特别是数学、物理。他说：“在基础学科方面，中国学生的培养深度比国外要强很多，基础比较牢。”
张亚勤在华盛顿大学一边读书一边做课题，因为教授有很多的课题，有一些像国际卫星组织通讯的课题，还有一些图像处理压缩的课题，一边读书、一边做课题，训练也很多。一年半以后，他参加了博士资格考试，考了满分。美国的博士分两部，一部分是读书，一部分是考博士资格考试后进入论文阶段。皮克·霍兹让张亚勤和他谈一谈博士论文的选题，张亚勤问教授要做什么选题，教授的回答是这正是我要问你的问题。
张亚勤说：“这和国内不一样，在国内读硕士的时候，我的论文是老师手把手教出来的，在美国的话，可能阶段也不同，因为是读博士，老师完全看你要做什么，他对你的要求完全不一样了。而且，做研究、做科研的方式也完全不同。自己选课题的时候都是最用心的时候，也是最培养你独立研发能力的时候。”
其实，他到华盛顿大学不到一年，麻省理工学院和普林斯顿大学就都给他发了录取通知书和奖学金。他说：“当时去得比较急，华盛顿大学在文科方面特别好，像法学院、商学院、外交、政治方面都是一流的，在工程方面也很优秀，但却不是最顶尖的。”
但他还是决定留在华盛顿大学，一方面是由于自己在国际卫星组织所做的课题已经开始了，负责解码的他一走，这个课题就会中断。另外一方面，张亚勤觉得，跟皮克·霍兹读博士可以学很多的东西，尽管其他学校名气大，却不一定能遇到这样好的导师。其实，所有的原因可以归结为两个字——诚信。这也是张亚勤一直恪守的信条。
他在华盛顿大学依旧平静地生活着，博士毕业论文也在按部就班地进行着。国内来朋友了，他会充当免费司机，去机场迎接；也经常和女朋友开车从华盛顿冲到佛罗里达。
但是，他却怎么也没想到，自己的毕业论文快完成时，他竟然在一位日本访问教授的办公室里看到了一份日文专业杂志，上面刊发的论文标题和自己的一样。原来，这个课题的研究成果刚刚在日本发表。张亚勤从这件事中意识到了封闭的危害。做研究，如果不能与外界保持及时便利的信息交流，就会多走不少弯路，甚至做不少无用功。
距离毕业论文截止的时间越来越近，张亚勤只能从头做起。美国全新的教育方式激发了张亚勤的潜能，这时的他已经不是那个初到华盛顿的稚嫩青年了。知识结构的梳理，学习方法的改善，再加上老师的指导，让张亚勤感到自己完全“清醒”过来，接下来的一切，对他来说，都是如鱼得水。他做出了更出色的博士论文。
1989年，著名的GTE研究中心迎来了一位年轻的东方人。在接下来的5年里，他作为实验室的高级研究员，全身心地投入数字视频的传输和通讯研究领域，并成为这一领域的专家。这位年轻人就是刚刚博士毕业的张亚勤，他在教授的推荐下进入GTE工作，那一年，他23岁。
当时，GTE是美国除了ETNT之外第二家大的电信公司，位于马塞诸萨州。张亚勤觉得那是自己做研究最集中最有成果的5年，也是最有激情的5年。他说：“在那儿的5年，我是研究员，顶多夏天雇两三个学生，但却是完全的百分之百深度的焦距，我自己选择研究方向，自己写论文，不受到什么限制。现在想起来，这段时期却是如此的重要。”
张亚勤举了一个例子。因为自己一直好奇心比较重，所以他和同事们吃饭时常常聊天，问人家做什么。有一次，他遇到一个从台湾过去的同事，也是无线通讯方面特别领先的一个博士。张亚勤介绍说自己当时是做视频通讯和图像通讯、图像压缩，那位同事则在做怎么样把语音通过TDMA，通过数字的方式、无线的方式传输。张亚勤考虑到自己做图像和视频，信息很大，就建议两个人一起做这个课题，把图像和视频结合起来，等于电视在无线频道上传输。那位同事听了之后，觉得不可能，因为那时连声音还没法传，更别谈视频、图像。但是，两个人还是坚持下去了，合作半年之后，他们做出了一套模拟系统，写了一篇文章。
张亚勤介绍说：“这篇文章现在已经成为这个领域运用最早的论文。现在在手机上可以送图片了，可以有视频的电话、看电视，但当时还是20世纪90年代，快20年前了。”
