二战末期，美国在日本投下两颗原子弹，巨大的破坏性与杀伤力，使得日本人不得不宣布投降。原子弹的巨大威力也吸引了蒋介石的目光，他马上指示国民党兵工署署长俞大维去搞点有关的情报，顺便就购买问题探探美国人的口风。
盟军驻中国战区参谋长魏德迈告诉俞大维：“你们要是想派人到美国学习制造原子弹的话，我可以代为推荐。”听了魏德迈的话后，俞大维喜出望外，急忙一口答应下来。回来后，俞大维向蒋介石作了详细的汇报。听了一番俞大维的汇报后，蒋介石当场命令军政部长陈诚和俞大维负责秘密筹划这一重要国防科学技术计划。
受“钦命”之后，俞大维开始了在物理、数学、化学三个领域里面物色中国当时第一流的人才。不久，陈诚拟订了1份选派优秀学生赴美的计划，在得到批准后，就立即决定启动中国的原子计划。这批优秀学生共有5人，他们是李政道、朱光亚、孙本旺、唐敖庆、王瑞先。
在选拔人才出国学习的同时，国民党政府也启动了寻找用于原子弹的“铀工程”。尽管旧中国当时从事原子物理研究的专家只有10人左右，但“铀工程”的研究技术进展极为神速。北平原子研究所所长钱三强及其夫人何泽慧在原子核反应方面，首次证明了铀原子核三分裂和四分裂现象，并对三分裂现象作了初步解释。
在国内原子研究进行得如火如荼之时，作为“铀工程”最关键一部分的那些出国“取经”的学者们却出现了“求学无路”的问题。“铀工程”由于缺乏技术，一时无法运转，陷入了困境，而此时，却从日本传来佳音，国民党政府的原子计划似乎又有了新的机遇。
一向支持国民党政权的麦克阿瑟有意把日本人在战前研究出的加速器设备移交中国，供国民党政府参考。消息传到中国后，蒋介石也十分振奋，立即命令著名科学家顾毓秀作为专使前往日本接收这套原子设备。
不料刚到日本，就得知了一个惊人的消息：原子加速器已被美军沉于大海之中了。负责接洽之人再三向顾解释此事发生纯属意外，是少数无知的美军士兵做的无心之举，绝非有意不让中方得到此技术。可能美国人也觉得自己的做法不太地道，为弥补此事对中美关系的影响，美方竟批准顾毓秀到美国去考察购买原子加速器。
顾毓秀到美国考察后，向蒋介石提交了一份报告，建议拨款50万美元与美国合作建设原子加速器。蒋介石批准了该报告，但由于国民党财政支绌，这50万美元因财政部无款可拨而成了一纸空文。1948年，蒋介石面对军事上的颓势，忧心忡忡。
为了挽救败局，他又把希望寄托在原子弹身上，并咬着牙从空虚的国库中拨款12亿法币注入原子弹的研究工作中，但形势的发展已不容其再谋捷径。1949年蒋介石兵败大陆，远走台湾，其原子计划也宣告搁浅。
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