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霍金的家庭是一个知识分子的书香门第，而霍金的祖先，则是世代务农的农民。19世纪初，霍金家族的一位先人成为德文郡一位公爵的管家，霍金的家族由此开始发迹，后来在德文郡也有了自己的府邸。霍金的祖父成为一位农场主，但第一次世界大战之后，经济萧条席卷了全球，他的农场也因此破产了。当时霍金的祖父祖母育有五个孩子，断了经济来源就意味着一家人要挨饿受冻。幸运的是，霍金的祖母还有一套房产，她创办了一所学校，经营得还算不错，这才得以维持一家人的生活。
面对贫困的境遇，霍金的祖父祖母没有和普通人一样只想到摆脱贫穷，他们更在意的是儿女的教育。在他们看来，如果儿女能接受良好的教育，身为父母，不论多辛劳都是值得的。于是，霍金的父亲在祖父祖母的影响之下，一直努力学习，后来以优异的成绩考入牛津大学。祖母经常把学校所得的收入寄给身在异地求学的儿子，而弗兰克也很节俭，常常把节省下来的钱再寄回家里。弗兰克在牛津大学学习医学专业，专攻热带医学。
第二次世界大战爆发的时候，弗兰克身在东非，正在研究当地的地方病，但国家有难，身为专家学者岂能苟且偷生？怀揣着一份爱国之心，弗兰克决定马上回国，为国家尽一份力。于是他横穿非洲大陆，又乘船加紧赶回了英国，并报名申请参军，请求赶赴前线。但国家相关部门告诉他，他所掌握的医学知识和医药研究对国家的医学更为有用，所以，弗兰克便进入了一个医学研究所。
霍金的母亲出生于苏格兰的格拉斯哥，父亲是一名医生，家里有七个兄弟姐妹，可以说，伊莎贝尔的家境也不富裕。这样的家庭，如果父母不付出一些辛劳，不做出一些牺牲，就很难支撑儿女们的大学费用。那个时候，接受高等教育的机会是很少的，特别是女孩子。左邻右舍经常劝伊莎贝尔的父母，与其为伊莎贝尔支付学费接受教育，还不如尽早为她置办嫁妆。但是“再穷不能穷教育”，和弗兰克的父母一样，伊莎贝尔的父母很是注重儿女的教育，他们在左邻右舍不解的目光中坚持让伊莎贝尔进入了牛津大学，并支持她顺利完成了学业。伊莎贝尔修习过哲学、政治和经济，并成为这些领域的著名学者。
伊莎贝尔做过很多工作，先是税务检查员，但她一直不太喜欢这份工作。后来到了医学研究所从事秘书工作，对于这份工作，伊莎贝尔很是喜欢，而且也是因为这份工作，她才结识了自己的丈夫——弗兰克。
两人都是热爱科研的知识分子，爱情的火花很快就擦燃了，感情迅速升温之后，弗兰克和伊莎贝尔就步入了婚姻的殿堂，并且在伦敦北郊的海格特安了家。
霍金出生一年半左右，弗兰克和伊莎贝尔夫妇又添一女，取名为玛丽，由于玛丽与霍金年龄相仿，所以兄妹两个总是争吵不断。对于这两个可爱的孩子，弗兰克和伊莎贝尔也只是笑着摇摇头：长大一些，他们会懂事的。
霍金2岁半的时候，父母特意按照《育婴手册》中的建议，认为他是时候接受社交活动了，这有利于霍金性格协调、均衡的发展。于是霍金就被送到了海格特拜伦宫的托儿所，这里的小朋友都在玩各式各样的玩具，彼此之间有说有笑。但对霍金来说，这是一个完全陌生的环境，他并不清楚自己为什么要待在这里，作为一个新来的小朋友，霍金似乎感觉受到了冷落，顿时号啕大哭起来。这样的状况令弗兰克和伊莎贝尔有些不知所措，他们尽力安抚霍金，不知是因为害怕还是委屈，倒在母亲怀里的霍金却哭得更凶了。父母没有办法，只能带着他离开。或许，我们的孩子还不太适应进行社交。伊莎贝尔这样对弗兰克说，此后一年半的时间，他们都没有再把霍金送到托儿所中去。
霍金5岁的时候，他又多了一个妹妹，小妹妹名叫菲利帕。霍金很喜欢这个小妹妹，在菲利帕还没有出生的时候，霍金就开始期待了，要是能多一个人一起玩耍，应该会有趣多了！这时候，霍金已经可以像哥哥一样照顾两个妹妹了。
弗兰克和伊莎贝尔夫妇很注重孩子的文化气息修养。一般的父母总是会选择周末或是节假日带孩子去游乐场或电影院这样的娱乐场合，但霍金的父母却常常带他们去博物馆，这也是令霍金非常高兴的事。父母懂得培养孩子们各自的爱好，他们先是把霍金带到科学博物馆，让他带着好奇心四处参观；然后把玛丽带到历史博物馆，玛丽对历史有着浓厚的兴趣，她出生的时候，霍金一家还处在第二次世界大战之后的动荡危机中，年幼的她虽然不太明白战争的残酷和后果，但她喜欢去了解那些过去的事情；而最后，弗兰克和伊莎贝尔夫妇则会陪着小女儿菲利帕参观艺术博物馆，菲利帕热衷于艺术博物馆中的陈列，这一点令他们很是欣慰。三个孩子各有所好，弗兰克和伊莎贝尔根据他们的喜好因势利导，用这样潜移默化的方式培养着他们的文化气息。
父母是孩子的第一任老师，也是对孩子影响最大的人生导师。从小生活在这种高级知识分子的家庭中，霍金所接触到的，所被灌输的思想都有着非同寻常的深度和意义。这也注定这个孩子自童年起，就与同龄孩子有着某些特殊的区别。