1992年，他率先证明了黑龙江野生施氏鲟人工养殖的可能性，并组建和带领课题组，通过对施氏鲟生存水温、最适生长温度、耗氧速率、窒息点等生物学特性的系统研究，研制出驯化专用饲料和驯化工艺，解决了规模驯养、疾病防治等技术问题，并把养殖推广到国内20多个省、市和地区，自主开发出我国第一个鲟鱼养殖品种。通过对亲鱼培育、性腺发育规律、人工催产、活体取卵手术等的研究，在世界上首次实现了养殖施氏鲟的人工繁殖，形成了连续7年的规模繁殖生产，结束了我国鲟鱼“杀鱼取卵”的历史，改变了鲟鱼养殖依赖野生和进口鱼苗的生产格局。研究形成了外源激素诱导鲟幼鱼全雌化技术，建立了全雌鲟鱼群体，为通过养殖生产鲟鱼子酱和发展“定单渔业”和“创汇渔业”奠定了技术和物质基础。编著了《史氏鲟人工繁殖及养殖技术》、《鲟鱼养殖技术》，并在各类学术刊物上发表鲟鱼养殖技术研究的学术论文50余篇,系统传授鲟鱼人工养殖技术。坚持对生产一线的具体指导，鲟鱼的人工养殖已在国内形成了产业规模。由他主持的“施氏鲟人工繁育及养殖技术研究”成果，获水科院科技进步一等奖(2001)、全国农牧渔业丰收一等奖(2004)、黑龙江省科技进步一等奖(2005)、黑龙江省省长特别奖(2008)，主持完成的“鲟鱼繁育及养殖产业化技术与应用”研究成果，获国家科技进步二等奖(2009)，成为国内公认的鲟鱼养殖专家。

    1998年，鲟鱼课题组在北京房山建立起一个兼有科研、教学、技术推广示范于一体的鲟鱼养殖试验示范基地，孙大江亲任场长和总工程师。建场第二年，就向全国各地输送鱼苗和经过驯化的鱼种80多万尾，当年创产值500多万元，成为国内鲟鱼养殖技术研究和试验示范的中心。随后，分别在黑龙江、四川、山东、江苏等地建立了推广示范基地，形成了鲟鱼养殖的推广示范网络，在我鲟鱼养殖产业发展中发挥了重要作用。

    冷水性鱼类，特别是鲟鱼类的养殖技术研究，具有周期长，条件艰苦的特点，孙大江研究员始终注重队伍建设，潜心培养，言传身教，形成了年龄结构清晰，知识层次合理的鲟鱼研究队伍，组成人员均具有很强的独立工作能力，在快速发展的鲟鱼养殖事业中发挥了积极的作用。除此之外，为大连水产学院、东北农业大学、东北林业大学、河北农业大学等带培实习生，这些毕业生已经成为鲟鱼养殖产业的技术骨干。