Zhan lahir di daerah Namhoi ([[Distrik Nanhai]]), sekarang termasuk dalam wilayah [[Guangzhou]], Provinsi [[Guangdong]]. Keluarganya, yang telah lama menjalankan bisnis perdagangan, berasal dari [[County Wuyuan, Jiangxi|County Wuyuan]] di [[Huizhou, Anhui|Huizhou]], Provinsi [[Anhui]] (sekarang masuk ke dalam Provinsi [[Jiangxi]]). Pada tahun 1872, ketika baru berusia dua belas tahun, ia dipilih oleh pejabat kekaisaran [[Dinasti Qing]] untuk dikirim ke Amerika Serikat sebagai bagian dari program [[Anak-anak Tiongkok yang belajar dike Amerika Serikat]]. Bersama dengan tiga puluh anak laki-laki seusianya, dia pergi ke [[Connecticut]], Amerika Serikat. Setelah belajar di sekolah dasar di [[New Haven]], ia melanjutkan sekolahnya di [[SMA James Hillhouse|Hillhouse High School]] dan pada tahun 1878, Zhan diterima di [[Sekolah Ilmiah Sheffield|Sheffield Scientific School]] yang dikelola oleh [[Universitas Yale]].<ref name= JTYYaleObit >{{cite journal | title = Jeme Tien Yow | year = 1920| journal = Obituary Record of Graduates of Yale University Deceased During the Year Ending July 1, 1919| number = 77| pages = 1150–4 | url = http://mssa.library.yale.edu/obituary_record/1859_1924/1918-19.pdf}}</ref> Jurusan yang dipilihnya adalah Teknik Sipil, dengan spesialisasi konstruksi kereta api, dan menerima gelar Ph.B. pada tahun 1881. Zhan dianggap beruntung, karena hanya beberapa bulan setelah kelulusannya, pemerintah Qing memutuskan untuk menarik semua siswa yang belajar di Amerika Serikat. Dari mereka yang dikirim, hanya dia dan seorang mahasiswa lainnya yang mampu menyelesaikan kuliahnya.{{sfnb|Rhoads|2011|p= 18, 34, 130}}
