佟大为《功勋》剧照
由于案头工作扎实细致，《孙家栋的天路》还未开拍，佟大为就在心理和感情上与“孙家栋”融为了一体。
当时剧组驻扎在甘肃酒泉的戈壁滩，条件相当艰苦。来到酒泉的第一天，佟大为就去瞻仰祭扫酒泉的航天人公墓。那里安葬的都是为新中国航天事业奉献了一生的科学家、军人、将军，所有墓碑都面向发射场的方向。站在肃穆的公墓前，佟大为忍不住动容，眼里涌出热泪。
拍摄期间，佟大为与同事们经常遭受沙尘暴的袭击，但没有一个人叫苦。本来《孙家栋的天路》只有6集，但为了全面真实展现孙家栋的拼搏人生，导演一共拍了20多集，最终浓缩成6集。
佟大为、孙俪《功勋》剧照
佟大为与孙俪剧照
著名女星孙俪在剧中扮演孙家栋的妻子“魏素萍”。佟大为与孙俪于2003年播出的《玉观音》中有过合作，18年后两人再度携手扮演一对夫妻。魏素萍在剧中的性格有些强势，孙俪将角色塑造得很真实很感人。
剧中关于夫妻俩的情感戏并不是很多，但每一场都让人记忆犹新。比如魏素萍生产时，孙家栋没有在妻子身边，直到孩子3个月时孙家栋才回家。
魏素萍一边嗔怪丈夫，一边向邻居借肉票出去买肉，嘴里说着 “我们家家栋爱吃肉” 。一个场景，一句台词就将魏素萍贤淑、大度的性格勾勒出来了。
佟大为与妻子关悦
《孙家栋的天路》热播期间，佟大为也在家里追剧。通过饰演“孙家栋”，佟大为的精神境界得到了升华，心变得更纯净了，也更加热爱生活，热爱祖国。
佟大为一边追剧，一边对妻子和孩子们说：“我能够饰演孙家栋这个角色，就足以骄傲自豪一辈子！”
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