周小川高中毕业后，正值“文革”开始。1968年，20岁的周小川“上山下乡”，到黑龙江生产建设兵团接受锻炼。1972年，作为第二届工农兵学员，周小川被送到北京化工学院读书。大学毕业后，被分配到北京市自动化技术研究系统研究室工作。两年后中国恢复研究生招生，周小川考上了机械研究院系统工程应用专业的研究生，师从中国工程界的老前辈严筱均教授。 1978年，周小川开始参与两个涉及国民经济的大工程—“川汉输气工程”与“30万吨乙烯工程”。据报道，周小川回忆这段经历时表示，“20世纪70年代初，很多人以为四川的天然气储量非常大，不仅每年可向武汉输送150亿立方米，甚至还有150亿立方米可送往上海。国务院对此十分重视，专门成立了一个‘输气管线办公室’，决定上马这一特大能源工程。接下来，办公室就从全国调集了一大批技术人员。我也被列选其中，去搞管线压气站方面的自动化设计”。周小川说，后来才发现，原先上报的数据水分很大，实际上四川的天然气根本就没有那么多。“这样，‘川汉输气工程’也就成了空中楼阁，所有进口的设备、材料，连同我们所做的一切努力都付诸东流”。 “另一个是‘30万吨乙烯工程’。据考察比较，这样的工程，我国的设计制造能力与国际的差距并不太大。于是，有关部门决定准备将整个工程实现设备国产化。可是，国内的石油价格太低，乙烯行业毫不费力就能赚取到高额利润，它们根本就不想购买国产设备。同样，设计部门和制造部门，也不怎么考虑经济选择原则，关起门来一门心思搞‘国产化’。结果费时多年，‘国产化’计划中途夭折。”于是，参与了成套设备中央控制系统工程设计的周小川，同样也是无功而退。 两次“劳而无功”的经历对周小川触动很大。他开始意识到，这些项目之所以半途而废，与中国的经济体制密不可分。恰巧当时，在钱学森等一批系统工程学者的倡导下，学界有意运用系统工程解释社会发展问题、人口问题以及经济问题。在前辈们的指导下，周小川从那个时期开始从事经济方面的应用开发。
