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1955年1月18日，也就是中南海决策后的第三天，赫鲁晓夫公开宣布，将帮助中国和东欧其他四个社会主义国家进行和平利用原子能方面的研究。又过了仅仅两天，北京和莫斯科签订了一项秘密协定，主要内容是由两国合营，在中国境内进行铀矿普查勘探。协议规定，对有工业价值的铀矿床，由中国方面组织开采，铀矿石除满足中国自己的需要外，其余由苏联收购。
中苏在尖端领域方面的合作有着深刻的国际背景，一方面，苏联本身随着核工业的迅速发展，需要同中国合作从而获得部分铀矿石，另一方面，国际风云变幻莫测，苏联在客观上需要增进同中国的友好关系，巩固苏联在社会主义阵营中的中心地位。西方一些学者分析说，毛泽东1957年中期的反右运动，减小了赫鲁晓夫对共产主义在中国的命运的担忧，苏联领导人认为毛泽东是反对在波兰和匈牙利流行的反苏潮流的。此外，以美国为首的西方盟国已开始在核领域进行相关合作，签署了几十个双边协定，苏联亦顺应时代潮流，与自己的几个友好国家进行核能方面的交流。美苏在这方面的竞争中，各自既可以获得经济收益，又可以在政治上捞取好处。苏联认为，加强苏中双边的防御伙伴关系，中国便可以成为莫斯科在东方与美日对抗的一个强大堡垒，有利于壮大苏联及社会主义阵营的力量。1954年9月29日至10月12日，立足未稳且又受到美国核威胁的赫鲁晓夫对中国进行了首次访问。访问期间，双方就防务问题进行了磋商，其中一个主要话题就是如何通过援助中国来加强苏联的安全。赫鲁晓夫后来在回忆录中写道：为了加强中国，最终巩固社会主义阵营，我们同意派遣军事专家，提供火炮、枪支及其他武器。他这时或许是出于这样一种考虑，就是如果中国开始涉足一点原子弹，对美国也会形成一种压力，从而使苏联受到的压力有所减轻。
1955年4月，刘杰和钱三强率代表团赴苏联签订了苏联帮助中国建设研究性重水反应堆和回旋加速器的协议，并且参观了一些苏联的核科学研究机构和苏联的第一座实验性核电站。以后又派出有黄祖洽等专家参加的实习团赴苏联学习。
黄祖洽说，有一次钱先生找我去谈话，说国家要发展原子能事业，反应堆理论方面没有人才，希望我转向，从原来基础理论的方向转过来，从事反应堆理论研究。所以1955年我们到苏联接触一堆一器的时候，我已经有了相当的基础。
钱三强组织的实习团中，还有几位是正在苏联学习的研究生。钱皋韵曾在1952年4月准备到苏联学习核物理。因为这个专业在苏联是非常敏感的，以致临走的时候，他还拿不到签证。直到1953年夏天，钱皋韵改学电子物理，这才进了莫斯科大学，研究真空中的高频放电。钱皋韵说，我从小喜欢物理，爱好无线电，起因是中学一位物理老师讲课特别引人入胜。后来考上汪精卫政府的交通大学，可蒋介石回来后，说交大的学生都是伪学生。我便又考了一次大学，读物理系。1955年10月份，我在准备写论文，再过一年就要答辩了，突然大使馆一个电话打给我，是留学生管理处打来的，说钱皋韵，现在国内有个代表团到莫斯科，准备在苏联的一个研究所进行实习，他们点名要把你调过去。那个时候思想非常明确，反正只要祖国需要什么都干，结果第二天就去报到。当时代表团住在莫斯科大剧院后面的一个小旅馆，那个旅馆叫十月旅馆，我还记得很清楚，住在那，每天上下班，由实习单位派车来接送。这个实习单位叫热工实验室，其实是个研究所。实际上是研究加速器、反应堆的。所长哈里哈诺夫是很有名的一位院士。当时分工分了几摊，钱三强指定我在反应堆方面工作。后来我才知道，苏联援助我们原子能所的7000千瓦的重水实验堆，就是这个单位设计的。
苏联援助中国的反应堆和加速器选择安装地点前，李富春副总理曾指示：为了保密，要靠近山区，尽量少占良田。如果交通不便，可修铁路。为此，刘杰去找当时的北京市委第二书记刘仁，请这位当年的北京地下工作者提供地理情况。后来刘杰和钱三强等人又做了许多实地勘察，最后将北京房山一片开阔的荒滩作为安装地点。
核武器与核反应堆的科学原理是一致的，从某种角度讲，反应堆也是不爆炸的原子弹，只不过可以控制能量，让它缓慢地释放，以产生动力。在毛泽东和其他领导人看来，这也是中国走向核武器研制的第一步。10月23日，赫鲁晓夫回国后没多久，毛泽东便兴致勃勃地与来访的印度总理尼赫鲁谈起过原子弹，说中国正在开始研究那个东西。
第13节：第四章 赫鲁晓夫密电毛泽东（1）
第四章赫鲁晓夫密电毛泽东二机部要什么人给什么人—— 李毅带头为科学家服务—— 所有部长都要来听讲座—— 先把大的程序问题解决—— “想不到周总理俄文也好”—— 毛主席在刘杰笔记本上写了一个“氦”字—— 发展原子能工业列入“十大关系”—— 开单子，定提纲——代表团赴苏当中南海做出发展原子能的决策时，事实上还不知中国到底有多少铀矿。刘杰说，中央决策之后，决定成立三人小组，由陈云、聂荣臻和薄一波组成，陈云主抓，他爱追根究底，管得特别细。薄一波任国家建设委员会主任兼国务院第三办公室主任，我兼任副主任。为什么让我干？就是因为我在地质部当副部长，找到了铀矿。为了进一步展开工作，陆续调入了佟城、雷荣天、刘伟，以及李毅等人。其中一位是吴际霖，原先是山东铝厂的，他在那里同别人的关系处理得好像不大好。我得知这个人非常有才干，就是脾气暴躁，固执己见，我想不管他有什么毛病，只要他能干事情就行。后来刘少奇也讲了，凡是二机部需要的人、凡是提出来要的人，要无条件地调给二机部。陈毅讲，我们不能议而不决，要谁就应该给谁。薄一波还曾经召集会议，要求有关的部长支援原子能工业事业。我记得黄敬啊，王鹤寿啊，很多负责人都去了。我和一机部部长黄敬比较熟，1937年，我们同在正处于地下状态的北平市委工作，黄敬是书记我是委员，我同时是北京市委农委的书记，抓农村工作。到了晋察冀，他开始是省委书记，我那时候是地委书记，在保定这一带活动。开始我从地质部转头要搞原子能事业时，他还笑着说，哎呀刘杰，你这是时代的象征啊。其实，我那时很茫然，对原子能这个天地究竟有多高多大，都不清楚。
这时候，黄敬调给刘杰三个人，一个是冯麟，后来带队去莫斯科实习，一个是连培生，做原子能所的总工程师，另一个是卢荣光，毕业于西南联大，比李政道和杨振宁还要早。刘杰说，这三个人都是我们要来的，连培生他们都是一机部的尖子啊。
李毅在没调来之前，是中国人民解放军第四野战军兼中南军区政治部干部部部长。1955年7月，有一天李毅接到总政的电话，说总政首长让他马上来北京一趟，有事面谈。李毅赶到北京，见到总政治部主任谭政和副主任肖华，他们告诉李毅，现在是原子能时代，中国要搞原子能，向部队调人，我们准备让你去。李毅说，我过去虽然上过大学，但不懂得原子能，我在部队已经17年了，对部队很有感情，不愿意离开部队。后来两位主任说这个任务很重要，原子能事业虽然在地方，和部队的关系还是十分密切的，总政已经决定让你去，希望你能够勇于接受这个任务，到那里主要是做思想政治工作，不是让你搞专业，希望你勇于承担。我说既然领导已经决定了，那我就回去办交接吧。我就回到广州，办了交接，带了家口，8月初就来了。经过国务院三办，调到中国科学院近代物理研究所负责党的工作兼副所长，钱三强是所长。那时候工资差不多降三分之一，警卫员也没有了，生活习惯不同于部队，带着四个孩子，最大的6岁，最小的半岁，很多事情要自己做。后来慢慢地调整过来，也了解了所里的情况，感觉还挺不错。
第14节：第四章 赫鲁晓夫密电毛泽东（2）
李毅说，我认真学习了中央关于科学院工作的有关文件，认识到科学院的工作最重要的是团结科学家，是照顾他们的生活，给他们创造好的工作条件，使他们能够更好地投身于社会主义科学事业和国家的建设事业。我也算个知识分子，“九一八”事变爆发后就参加学生运动，从1940年到日寇投降，在115师政治部兼山东军区政治部工作，那时肖华同志当政治部主任，我做过他的主任秘书。和组织部长梁必业、宣传部长杨克、秘书长苏静等同志共事。政治部特别是宣传部有不少知识分子。鬼子投降，肖华主任调到东北，我们二十来个干部跟他去，到那里成立辽东军区司令部，我当司令部的秘书长，常和苏联人联系，和地方的党政军联系。所以我对知识分子并不陌生，我明白自己的职责是要帮助知识分子、帮助科学家的，是要给他们服务的。所以我一来就抱着一个尊重、服务的态度。为了服务得更好，一开始我就带领其他行政人员和政治工作人员学习业务，学习专业知识，你不能光说外行话啊。许多科学家们也的确很好，像王老王淦昌先生，就特别客气，一听到别人提点什么意见或者稍微带点批评的意见，他便连声说对不起，对不起。他的对不起是口头语。他跟钱三强不同，他始终不离开科研第一线，而三强行政工作和社会活动很多，他充分发挥了组织才能。他这个组织才能和我们党政干部还不一样，他在科学家中间特别能显示组织才能，知人善任，需要什么样的学科，需要什么样的人才，哪个单位里有这样的人才，他都清楚明白。二机部创业，队伍的组织，人员的调配和大协作，这些方面钱三强的功劳确实是旁人代替不了的，尽管他脾气不好，一说话就磕巴，火气特别旺。
刘杰调来的另一位干将叫白文治，原名叫梁华锠，抗日战争时期他们就一起工作过。解放战争时，刘杰是察哈尔省委书记，白文治是宣化市委副书记，彼此都比较熟悉。
中国科学院近代物理所的第一任所长是吴有训，研究所成立一年后，他的学生钱三强继任所长。到1952年底，研究所已发展到九十多人，其中有后来从事原子弹、氢弹理论研究的邓稼先、于敏、黄祖洽等一批出色的年轻人。
王方定是学化学的，他来的比较早，1953年就调来了。王方定说，钱三强先生特别热衷于化学方面的事，时常过问，王淦昌先生每天上班特别早，一大早就梆梆梆敲门，然后一干就是一整天。没过多久，我们分到杨承宗先生那里。杨先生让我搞铀矿分析，当时的铀矿石是比利时和刚果的，原来解放前的北平研究院就搞来一些。杨先生把法文文献翻译成英文，让我们阅读，并且要看我们的工作笔记，作批注，还经常站在背后看我们做实验。
白文治说，为了加强国防科技工作，国务院设立了第三办公室。我是1955年8月调过去的，任三办下设的原子能小组组长。小组只有我和韦彬、李杭荪三个人，韦彬是1936年北平师范大学化学系毕业生，李杭荪是1950年清华大学物理系毕业生，我则在1936年至1938年先后在北京大学和重庆大学化学系读过两年。当时国家建委和三办办公的地方，就在现今核工业公司的一个角上，三层四号是薄一波的办公室。
1955年12月，联合国在日内瓦召开了和平利用原子能会议，共有一千五百多位科学家参加，并向大会提交了一千多份材料。其间，苏联公布了核电站的建造情况，法国发表了提取放射性元素钚的方法，美国展示了核电站的发展计划，从而揭开了许多核技术秘密。但中国却被会议拒之门外。与会的苏联代表主动提出派一个代表团到中国来，介绍日内瓦会议的情况，传达科学成果方面的文件，中国政府表示欢迎，并确定由中国科学院和国务院三办接待。经过协商，决定成立一个接待办公室，由科学院秘书长陈康白任办公室主任，白文治任办公室副主任，分管核学术活动的组织工作。10日下午4点钟左右，苏联物理学教授诺维科夫率9人代表团到达北京。除讲学之外，他们还参观了中国的各个相关研究所。白文治说，这些团员我们都按口分到各个部里，比如说农学家就由农业部来接待，冶金学家由冶金部来接待，医学家由卫生部接待，每个科学家都是挺忙的，安排得挺紧。上午他们作报告，下午座谈，晚上还有一些文艺活动。中国方面准备了许多问题，他们都分门别类地做了解答。
在此期间，周恩来批示要请苏联科学家给各部部长们作一次科学讲座，时间安排在12月24日下午。白文治说，那天下午两点二十分左右，我和陈康白陪苏联代表团9个成员到了政协礼堂的后台，在二楼接待室坐下了，准备两点半开讲。这时候，我想赶紧到前台看看会场情况怎么样。匆匆忙忙下楼，正走到楼梯口，碰上了周恩来总理。总理问我到多少人了？我当时也不知道到多少人了，总理旁边当时有国务院的人，说到了多少多少人。总理又问，各部的部长到了没有？有人讲了讲部长到的人数，紧接着又说某几位部长因工作请假。总理就问，为什么不到齐啊，是谁经办的啊？我告诉他经办的人是谁。总理就责备说，为什么不找齐燕铭同志办啊？齐燕铭是一位副秘书长。我一看，不敢再吭声。紧接着总理就说：立即通知部长们，马上到这儿来，都要到这儿来听报告，把工作都撂下。
第15节：第四章 赫鲁晓夫密电毛泽东（3）
苏联代表团一边讲学介绍，一边看了几个研究部门的状况，刘杰从头至尾陪同诺维科夫活动。苏联人在科学院物理所看了郭挺章和助手在试管里提取重水，看了戴传曾等人研制的又大又笨的盖革计数器之后说，你们这些做研究的人都是很高水平的科学家，但所研究的却都是微量的、小型的实验室工作。诺维科夫承认，中国科学家是一流的，但设备却是初级的。特别是重水，只不过玻璃杯里的几克而已。看了杨承宗的实验室提炼铀的研究，苏联人说，你们的研究太原始，这些东西我们都是可以帮助的。12月14日，诺维科夫对刘杰表态说，我们这次来中国，并不打算看看讲讲就完事，等我们走了，对你们工作却毫无推进。你们要迎头赶上，不要以为非要先坐牛车才能坐汽车，应该一下子坐在汽车上。苏联已经做过的，你们不必再从头做起，像你们研究所搞重水，一年才能提制三克，太不合算。许多仪器苏联都能生产，你们不必费这么大的力气去探索。中国科学家水平并不低，但人数较少，应该集中力量于主要方面，研究最新最迫切最需要的东西，才能迎头赶上。过去你们都很客气，不提出来，现在如果需要重水、石墨等等的话，我们可以帮助。这在苏联都已经是投入工业生产了。
虽然日内瓦