Tốt nghiệp Trung học phổ thông Lam Sơn (Thanh Hóa), hưởng ứng lời kêu gọi tham gia kháng chiến, Lê Khắc Thận tình nguyện gia nhập đoàn Thanh niên xung phong lên đường phục vụ chiến dịch Điện Biên Phủ. Trên đường hành quân lên Việt Bắc với cương vị Trung đội trưởng Thanh niên xung phong, ông nhận được giấy báo cử đi học nước ngoài. Sau khi học chỉnh huấn 3 tháng tại An toàn khu, ông được phân học chuyên ngành Kiến trúc tại Liên Xô. Vì có chút năng khiếu về vẽ nên ông rất vui mừng khi nhận được quyết định. Nhưng khi biết Bộ Giáo dục cần hai người học về chuyên ngành Thú y, ông đã tự nguyện đăng ký và được phân về học tại trường Đại học Thú y Mátxcơva, Liên Xô.
Trong buổi làm việc, GS.TS Lê Khắc Thận còn giới thiệu một số văn bằng của người cha từ năm 1920 mà ông đang lưu giữ
Buổi đầu tiên lên lớp học về giải phẫu tại trường Đại học Thú y Mátxcơva, Lê Khắc Thận rất buồn và chán nản vì chỉ thấy được học một mớ lý thuyết khô khan. Nhưng sau quá trình học tập tại đây, từ những chuyến đi thực tế và các buổi thực hành trong phòng thí nghiệm đã giúp ông nhận ra rằng: Nghề nào cũng có cái hay của nó, chỉ cần một chút đam mê và nhiệt huyết. Năm 1960, sau 5 năm học tại trường Đại học Thú y Mátxcơva, trở về nước ông được nhận công tác tại trường Đại học Nông nghiệp I, từ đó ông gắn liền với giảng đường và các nông trường.
Năm nay đã ngoài 80 tuổi nhưng tình yêu nghề vẫn cuốn hút GS.TS Lê Khắc Thận để ông mải miết với nhiều dự định, trong đó dự định lớn nhất là xuất bản cuốn giáo trình “Hóa sinh động vật” như một sự tổng kết sự nghiệp nghiên cứu, giảng dạy của ông.
Bích Phương