在研究之初，沒有課題、沒有經費，他只能靠國家資助的1萬元留學回國人員經費開始做起。為了節省資金，只用了一個工人，或與外單位搞協作。對於項目能否成功，孫寰心裡也沒有底。
「我認為找到適用於雜交種生產的細胞質不育系是開展雜交優勢利用研究的關鍵，就把一切重點放在一年生野生大豆與栽培大豆遠緣雜交上。」孫寰說，為了充分利用我國的大豆種質資源，從北緯22°到北緯45°，橫跨23個緯度，分別在福建泉州、湖南長沙、浙江杭州、河南鄭州、江蘇徐州、吉林公主嶺等地搞試驗。
在1985年，通過反覆試驗，他發現了一個組合雜交一代高度不育的現象，引起省裡有關部門的重視，從而在省科委正式立項，結束了幾年來只有1萬元經費的尷尬局面。
這一年，孫寰開始主管科研、育種工作。他組織科技人員研究制定了作物育種策略，採取了「擴大育種規模、縮短育種周期，重視多點產量鑑定，加強資源和育種中間材料研究，面向種子市場，開展不同學科間的協作」措施。
1993年，課題組培育成功了世界第一個野生大豆細胞質雄性不育系和同型保持系，通過測交和回交，於1995年實現了栽培大豆「三系」配套，並進行了遺傳學、細胞學和生態學等綜合性研究，使該不育系的研究達到了實用化階段。
美國兩位從事玉米、大豆不育系研究的權威專家在現場考察後指出，「這是迄今為止，我們親眼看到的第一個真正的大豆細胞質雄性不育系。」
此時，孫寰和他的課題組可以說是功成名就了，如果從不同學科、不同層次上對不育系繼續深入研究下去，可以發表不少論文，是一條便捷又穩妥的路。
但他們沒有那麼做，而是算了一筆帳：如果培育出大豆雜交種，按照平均增產20%計算，每畝可增產20公斤，增收40元，如果全國有三分之一的大豆種植雜交種則可增產9億公斤，年增收18億元。要實現這個增收目標，就必須攻克制種這一難題。
孫寰和他的課題組在心裡下定了決心：研究下去，為了大豆強國夢。
然而，大豆雜交種研究最難的是制種，培育一個種子最少需要10年時間。好在不育系的育成，為大豆雜種優勢利用打開了突破口。
孫寰和他的課題組又踏上了選育雜交種和研究制種技術這條坎坷的路。
功夫不負有心人，這兩項研究均取得了重大突破。
2002年12月，孫寰和課題組成員們歷經20個春夏秋冬研究的大豆雜交種，終於通過了權威部門的審定，被命名為「雜交豆一號」，比常規對照品種增產20%以上。這是世界上第一個也是目前唯一經過正式品種審定、可以商業化應用的大豆雜交種。
世界上第一個大豆雜交種在吉林誕生了！