10月16日,以聂荣臻为主任的国防科学技术委员会成立。越来越多的仁人志士汇集到北京,紧张而有序地投入到这项秘密的工作中来。从此,邓稼先把全部的心血都倾注到任务中去;首先,他带着一批刚跨出校门的大学生,日夜挑砖拾瓦搞试验场地建设,硬是在乱坟里碾出一条柏油路来,在松树林旁盖起原子弹教学模型厅;在没有资料,缺乏试验条件的情况下,邓稼先挑起了探索原子弹理论的重任。为了当好原子弹设计先行工作的“龙头”,他带领大家刻苦学习理论,靠自己的力量搞尖端科学研究。邓稼先向大家推荐了一揽子的书籍和资料,他认为这些都是探索原子弹理论设计奥秘的向导。由于都是外文书,并且只有一份,邓稼先只好组织大家阅读,一人念,大家译,连夜印刷。为了解开原子弹的科学之迷,在北京近郊,科学家们决心充分发挥集体的智慧,研制出我国的“争气弹”。那时,由于条件艰苦,同志们使用算盘进行极为复杂的原子理论计算,为了演算一个数据,一日三班倒。算一次,要一个多月,算9次,要花费一年多时间,又请物理学家从出发概念进行估计,确定正确,常常是工作到天亮。作为理论部负责人,邓稼先跟班指导年轻人运算。每当过度疲劳,思维中断时,他都着急地说:“唉,一个太阳不够用呀!”在北京外事部门的招待会上,有人问他带了什么回来。他说:“带了几双眼下中国还不能生产的尼龙袜子送给父亲,还带了一脑袋关于原子核的知识。” 此后的八年间,他进行了中国原子核理论的研究。邓稼先不仅在秘密科研院所里费尽心血,还经常到飞沙走石的戈壁试验场。他冒着酷暑严寒,在试验场度过了整整8年的单身汉生活,有15次在现场领导核试验,从而掌握了大量的第一手材料。1959年,邓稼先根据中央决策“自己动手,从头摸起,准备用8年时间搞出原子弹”,选定中子物理、流体力学和高温高压下的物理性质这三个方面作为研制中国第一颗原子弹的主攻方向。选对主攻方向,是邓稼先为中国原子弹理论设计工作做出的最重要贡献。