陳賡從萌生為發展“兩彈”事業開道，到不遺余力地上下奔走，請錢學森出山，廣泛物色發展“兩彈”新技術的人才，再到參與對蘇談判爭取發展新技術的外援，在中國“兩彈”登場準備的全過程中，無不滲透著他的辛勤汗水，表現出他的大將風度。
中蘇協定簽訂后，“兩彈”事業的發展又進了一步，許多工作迅即開展起來。陳賡積極參與研究新形勢帶來的新情況、新任務和新問題，討論導彈研究工作的領導和機構的組織形式如何適應今后工作開展的需要，并協助聶榮臻落實一系列的組織工作，狠抓落實。
首先是要加強五院領導層的建設。1957年11月，他參與研究提供人選，最后報請周恩來任命：錢學森為院長兼一分院院長;劉有光為院政治委員;劉秉彥為副院長兼一分院副院長;王諍為副院長，全力領導五院工作并兼二分院院長。二分院原是通信兵部的軍事電子科學研究院，前不久已報請軍委批準劃歸五院的。此外與二機部(當時的國防工業部)協商，將該部211廠劃歸五院一分院作試制工廠，以解決研究工作中的試制和生產問題。同時與各單位進一步協商增調一些科技人員和技術工人。
要開展五院的工作，離不開各有關單位的幫助，首先要加強組織五院與二機部的協作。但很快就有人提出把五院并入二機部的意見，陳賡堅決反對，他支持聶榮臻的意見，五院還是由國防部航委直接領導好，這樣才能在尖端武器研究上形成拳頭，加強導彈的研制工作。
蘇聯專家即將來華，有些工作要早做準備。涉及到總參的陳賡要管，如示范部隊部署在哪里?將來的生產規模，以及維護保管等問題，總參謀部要拿出意見。關于人員、物品和資料的保衛保密問題，蘇方會提出一系列的要求。同時，我們自己也需要加強保衛保密工作，制定相應的嚴格措施，嚴防失密泄密事件的發生。此事由于周恩來、劉少奇過問，由聶榮臻召集國務院和軍委的有關單位領導專題討論研究，提出具體措施，報周恩來和中央書記處同意后，中央科學小組監督執行。
“兩彈”試驗靶場和原子武器儲存倉庫的選址定點及建設問題已提到工作日程上，陳賡除參與研究外并為靶場和倉庫的主官人選物色對象。
有些并非總參謀部的工作，例如研究五院明年(1958年)工作方針和任務的會議，聶榮臻也通知陳賡參加。所以，協定簽訂后，陳賡工作非常繁忙。
關于“兩彈”建設中所需的各類技術人才問題，一直兼任軍事工程學院院長的陳賡當然責無旁貸地要主動考慮到。他與聶榮臻多次研究，先是確定：今后軍事工程學院、北京航空學院等四院校的專業安排、培訓計劃、師資與研究工作的調配、協作等事項均由航委統一掌握。后又確定：軍事工程學院、北京航空學院等六院校的有關專業的規劃與協調由五院負責安排。關于軍事工程學院擬增系、科的問題，陳賡早在代表團出國前已向聶榮臻提出。經過研究討論，最后只同意增設三防(防原子、防化學、防細菌)系，至于導彈專業暫不設系，只于空軍系中設立一個科，待以后發展了再擴建成導彈工程系。
1959年2月15日，軍事工程學院導彈工程系正式成立。隨后又以導彈工程系有關核彈頭的幾個專業與海軍工程系的反應堆專業為基礎組建了原子工程系。陳賡為了培養新技術人才，加速原子彈的研制，特指示哈爾濱軍事工程學院派人向二機部匯報該院原子系的教學情況，征求意見，請求指示，并擬承擔核科研項目，受到宋任窮部長、劉杰副部長的親切接見。經過一系列院系專業的調整建設，哈軍工成為一所名副其實的專門培養軍隊武器裝備(包括原子彈、導彈)研究設計人才的高級軍事學府，該院的日常工作即由劉居英副院長主持。
陳賡深知國防高等教育的重要性，只有把科學和教育搞上來，才能興國強軍。1957年5月16日，清華大學校長蔣南翔給聶榮臻寫信，說學校籌辦幾個國防新專業，但缺少急需的設備器材，請求國防部有關部門給予援助。聶帥閱后，批請陳賡解決，陳賡堅決照辦。后來清華大學成立自動化系，也是陳賡批由國防科委資助的。
為了統籌國防科技人才的培養，集中國家有限的人力、物力、財力，辦好國防科技高等院校，陳賡提出把有關院校劃歸國防科委領導。他指示國防科委安東秘書長同有關工業部的業務部門和院校領導商量。其中有第一機械工業部教育局局長周一萍、北京航空學院院長武光、北京工業學院院長魏思文、西北工業大學校長壽松濤等。陳賡親自向中共中央和國務院主管部門匯報、請教。
直到各方面的意見一致了，再由聶榮臻向周恩來、鄧小平、彭真等中央領導人報告，1961年2月6日中共中央批準并發出通知將北京航空學院、北京工業學院、哈爾濱工業大學，西北工業大學、南京航空學院、成都電訊工程學院、上海交通大學等7所國防科技工業高等院校劃歸國防科委統一領導與管理，為國防科技工業培養人才。這些院校劃歸國防科委領導前，為取得中央有關部門的領導和支持，加強院校建設，提高教學質量，陳賡支持并去中央書記處請求批準把這些院校列入了國家重點院校，在經費和物資方面增加投入，使院校教學、科研工作，得到更快更好的發展。
陳賡為國防科研戰線大力培養人才之事，聶榮臻直到晚年寫回憶錄時仍念念不忘說：“陳賡同志是我們黨內熱心科學事業的老同志。”并稱贊陳賡以高度負責的精神，源源不斷地為國防科技事業培養了大批研究設計人才。
《中蘇國防新技術協定》實行后開頭的一年多時間里，協定執行得比較順利。從1957年底開始，蘇聯相繼運來了幾種導彈樣品以及有關的圖紙資料和工程設備，派來了幾批技術專家。這些專家大多態度比較好。對中國科技人員熟悉情況、掌握技術，是有幫助的。在原子能、導彈、火箭和作戰飛機、試驗基地建設等方面，使中國的前進步伐得以加快。
但是，陳賡心里非常清楚，從根本上說，不能奢望蘇聯會把最先進的東西提供給中國。在國防新技術產品上，若認為蘇聯會對我們毫無保留地支持，那是太天真了。所以，他對哈軍工領導干部說：“國防新技術協定是簽了，但我們工作總的指導思想還是自力更生為主，爭取外援為輔。你們不要完全依賴那個‘大公無私的援助’，蘇聯給我們的東西，都是我們花錢買的。他們有許多資料不給我們，先進的實驗室不叫我們看，有些東西不是現在的裝備，都是他們用過的，不是最先進的。當然專家來了，我們還要好好關照。多知道和了解一些情況，總比我們自己從頭摸索研究好嘛。‘自力更生’不是說不吸收別人好的東西，美國等西方國家的資料和技術我們也照樣用。”
1958年5月27日至7月22日，中央軍委在北京召開擴大會議，研究加強軍隊建設問題。毛澤東在會上提出了研制、試驗核武器的任務。他說：“原子彈就是這么大的東西，沒有那東西，人家就說你不算數，那么好吧，我們就搞一點吧，搞一點原子彈、氫彈，我看有10年功夫完全可能。”
1958年9月，蘇聯援建的7000千瓦實驗性重水反應堆和1、2米直徑的回旋加速器在北京建成，聶榮臻參與驗收，隨后發表了熱情洋溢的講話。此時，二機部已成立了核武器研究所，中國科學院的物理研究所已更名為原子能研究所，接受二機部和中國科學院雙重領導，以二機部為主。中國的核武器研制加快了步伐。
1958年秋，陳賡邀請核物理學家錢三強來到三座門的軍委會議室探討研制核武器的問題。
陳賡問道：“搞導彈的事落實了，我們現在究竟能不能研制原子彈?時間能不能再提早一點?我想聽聽你這位專家的意見。”
錢三強說：“我們的科技力量還是有的，關鍵是核反應堆的問題還卡著脖子。”
陳賡問：“咱們不是有了核反應堆嗎?”
錢三強答：“那個研究型的核反應堆不能搞，要搞濃縮鈾的。”
陳賡又問：“我們不是正在建造嗎?”
錢三強說：“是在建造，基本建設剛剛開始，今后設備安裝、調試及生產的技術問題會很多，蘇聯的擴散廠又不接受我國實習人員，所以技術人員的培訓還是問題。需要我們自己培養。”
陳賡在了解情況后，向中共中央有關領導人反映，采取措施抓緊濃縮鈾工廠的建設和擴散廠技術骨干的培養。
陳賡辦事向來快刀斬亂麻，走一步看兩步，他已經在為核武器研制做各方面的準備工作了。
1957年夏天，西藏軍區副司令員李覺將軍回北京療養。當汽車駛過莊嚴的天安門廣場的時候，他的眼睛有些濕潤了。1936年，他作為一個進步學生離開北平投身革命，和這個古老而美麗的城市闊別整整20年了。在戎馬倥傯的歲月里，他曾不止一次地思念過這個象征著中華民族悠久歷史的古城。他想念過他讀過書的大學;想念過故宮里的漢白玉欄桿;想念過飽含著人民淚水的昆明湖;想念過北京郊外的周口店……他特別喜歡考古，他一直想考察周口店北京猿人遺址的心愿，可以利用這次療養的機會實現了。但是，沒有想到，等待著他的不是考察歷史，而是開拓未來、創建一項嶄新的事業。
他住進醫院不久，陳賡來看他，笑著對他說：“老李，好好休養，過幾天部隊準備歡送你。”
李覺一怔，問：“是不是要我改行?”陳賡笑而不答。李覺以為他是開玩笑，也就沒在意。
陳賡和李覺談了一會話，心里有數了，臨走握著李覺的手說：“43歲的將軍年富力強、大有可為啊!”
李覺身體復原以后，總干部部副部長賴傳珠正式通知他轉業，調到剛開始組建的核工業部門工作，并說核工業部部長宋任窮要親自找他談話。幾天以后，他坐到了宋任窮的辦公室里。宋任窮用平穩的語調說：“調你來，是黨中央決定的，準備讓你來搞原子彈。”
啊?原子彈!李覺心頭一震，似乎不相信自己的耳朵了。他接觸過成千上萬的子彈、手榴彈和炮彈，可從未想到過搞原子彈呀!
宋任窮看出了他的擔心，鼓勵他說：“黨是信任你的，你也從未辜負過黨的期望。”隨后，宋部長向他傳達了中共中央和毛澤東的決策：我們現在已經比過去強，不但要有更多的飛機和大炮，而且還要有原子彈。在今天的世界上，我們要不受人家欺負，就不能沒有這個東西。一句話，中國，不能沒有原子彈!
李覺的心頭熱了，他是一個容易動感情的人。此刻，他懂得了這些話的分量。這是黨的決策，是整個民族的期望。
從此，他離開了西藏軍區，開始了籌建核武器研制基地的工作。中央很快批準了他們的籌建報告，要求全國為他們開綠燈。
1958年9月25日，彭德懷主持第157次軍委會議，討論通過軍委給周恩來并毛澤東、中共中央的報告，這個報告說：“國防科學技術的研究已經掀起了一個高潮，并且獲得了一定的成就。但是也出現了一些問題：有些相同的項目，幾個單位都在設計和試制;各研究機構之間互相通報交流經驗不夠;試制趕不上設計;設計、試制和使用單位之間缺乏必要的聯系等。”為了發揮各方面的積極因素，統一組織力量，把研究設計、試制和使用三方面緊密結合起來，加強組織領導、規劃協調，并進行監督檢查，“建議把原國防部航空工業委員會改組為國防部國防科學技術委員會(簡稱國防科委)，在軍委、中央科學小組領導下進行工作。”
國防科委主任由聶榮臻兼任，副主任只編制一人，聶榮臻提議由陳賡擔任。聶榮臻習慣嚴肅，但一遇到陳賡就馬上心情愉快，話也多了。對陳賡總是直呼其名：“陳賡!”好像哥哥叫弟弟一樣親切。聶榮臻說話方言較重，他的四川話，不容易讓和他接觸少的人聽明白。遇到這種情況，陳賡就把其中的重要句子重復一遍，讓大家聽明白。四川戲中有幫腔，聶榮臻的秘書們在背后常開玩笑說：“陳賡大將是聶帥的最好幫腔。”
在長期的工作接觸中使聶榮臻認準了一點，陳賡是他得力的“右臂”，陳賡任國防科委副主任是最合適的人選。
陳賡與聶榮臻之間情誼長久，從黃埔軍校，上海中央特科到烽火連天的抗日戰爭和解放戰爭的戰場，他們在工作上配合默契，互相信任。聶榮臻尤其贊賞陳賡見困難就上和解決問題的能力。
酒泉靶場的建設初期，設計和施工單位發生了一些矛盾，聶榮臻擬派人前往協調。當陳賡得知那人不愿去時，他憤慨地說：“我去!”聶榮臻很感激，但又考慮陳賡當時身體不好，心臟病吃不消勞累，去那里的路途艱難，氣候條件極差，沒有同意陳賡去。
10月16日，中共中央批準了軍委的報告。國防科委以聶榮臻為主任，陳賡為副主任;委員由萬毅、劉亞樓、蕭勁光、陳士榘、宋任窮、趙爾陸、許光達、張愛萍、張勁夫、黃克誠、錢學森等22人組成。
國防科委的主要任務是，貫徹執行中共中央、中央軍委關于國防科學技術研究的方針、政策，負責加強對軍內外有關國防科學技術研究工作的組織領導、規劃協調和監督檢查。隨后，中央軍委決定，國務院軍工產品定型委員會的工作移交國防科委。
為了適應仿制蘇聯幾種導彈和研制原子彈的需要，當務之急是建設研制基地、導彈發射基地和核試驗基地。研制導彈、原子彈，要建立大型的試驗基地?；匦枰b備大量技術復雜、精密度要求很高的儀器設備。由于試驗這兩種武器的特殊要求，試驗基地又必須建在沒有人煙或人煙極為稀少的大漠戈壁地區。因此，建設試驗基地復雜性和艱巨性，不亞于研制“兩彈。”
根據《中蘇國防新技術協定》，1958年初，蘇聯專家參加在中國進行導彈發射場和核試驗基地的選址考察。中方由誰來擔此重任?
在核武器試驗場的選址考察和初期創建時，陳賡想到了他的老部下，當時任志愿軍三兵團參謀長的張蘊鈺，他曾參加過淮海戰役、渡江戰役、朝鮮上甘嶺戰役，是個有勇有謀的將才。
1958年8月初，張蘊鈺在大連接到在北京開會的第三兵團副司令員曾紹山的電話：“你的工作有變動，電話中不便講，你立即到北京來，我在北京飯店等你。”
第二天，張蘊鈺乘火車趕到北京。當晚，曾紹山和張蘊鈺一起到靈境胡同陳賡家里。他們一進門，人還沒站穩，陳賡就迎上來說：“叫你去搞原子彈靶場，這是我推薦的，好好搞。靶場建設好了交給別人，可以嗎?”
張蘊鈺答：“我服從命令。”在他的心目中，陳賡辦事果斷、寬宏大度，是可尊可敬可親的首長，在陳賡面前他甚至不敢說一個“不”字，也不能說“不”字。
陳賡繼續說：“好!你去找安東，叫他給你說說情況。”
第二天，張蘊鈺到國防部航空委員會去見安東。安東一見張蘊鈺就熱情地說：“我知道你這幾天要來，見到陳副總長了吧?”張蘊鈺答：“見到了，他說請你給我介紹情況，交代任務。”
安東說：“工程兵陳士榘司令員和原商丘步校政委常勇組織了一些人已經到西北地區勘察地形，選試驗靶場場區位置。你先回去交代一下工作，就和他們一塊干吧。”
在北京常勇向張蘊鈺介紹了勘選試驗場的情況：中央軍委組織了選場委員會，1958年6月陳士榘已經帶領委員會成員和四位蘇聯專家到敦煌地區進行了實地勘察，認為敦煌城西北約120公里處的后坑適合建場，并經總參謀長黃克誠批準，組織勘察大隊，張志善任大隊長，常勇任政委，在敦煌西北選定的地方進行地質測繪和道路、通訊建設的勘察。
1958年10月20日，張蘊鈺乘火車離京去敦煌。
敦煌有世界聞名的藝術殿堂莫高窟，是中國幾千年的文化藝術瑰寶，世界上少有的文化藝術珍貴遺產。這里是古代通西域的要衢，西漢時，繼武威、張掖、酒泉之后，在瓜州設敦煌郡。膾炙人口的“春風不度玉門關”、“西出陽關無故人”的詩句中的“玉門關”和“陽關”都在敦煌境內。由于這里長年干旱少雨，人民生活用水極其困難，生活條件也很艱苦。
張志善帶著張蘊鈺察看了選定的后坑場區，在選定的靶場中心樁周圍，偌大的場區無草木，地質是大孔土，汽車陷下去無救援不能前進。張蘊鈺認真考慮這些情況，更為了保護敦煌這片寶貴遺產，便和常勇、張志善商量，還是另外選場為好。
張蘊鈺回到北京向有關負責人匯報這個情況。在陳賡主持召開的辦公會上，張蘊鈺做了匯報。張蘊鈺認為原定的核試驗場址有三個問題：一是距敦煌才120公里，不利于保護文物;二是大孔土水土滲透性強，不能搞工程建筑，更不適宜建大型發射場;三是施工及將來試驗和生活用水困難。
陳賡聽完匯報贊同地說：“那里不好，你們可向主管部門匯報另找一個嘛!”
有陳賡這句話墊底，張蘊鈺心里有數了。
此時，蘇聯專家根據高空氣象資料分析，由于風向原因，原選定試驗中心區的高空風向為自西北吹向東南，敦煌地區處于其下風，為此正式函告中方建議將試驗場區改到新疆羅布泊地區。
由于上述原因，從11月底到12月中旬，陳士榘、萬毅多次召開會議進行研究，進一步查找整理已有的氣象資料。張蘊鈺參加了研究，一致認為敦煌西北地區不宜選作場區，在報請中央軍委同意后，決定派遣張蘊鈺和張志善立即率勘察大隊到新疆羅布泊地區進行選場勘察。
12月24日，張蘊鈺、張志善帶勘察隊乘坐4輛吉普車，帶4輛生活車拉上10天的飲水、油料、帳篷，糧、菜、柴和一部電臺上路了。
經過幾天戈壁灘的路途，他們已經精疲力竭，不想動彈了。吃的、喝的眼看都快沒了，極目無涯，到處都是渺無人煙的荒野。烈日當空，風吹起沙土打得臉火辣辣的疼。吉普車開進了千百年風蝕沙流的雅丹地帶，沙丘像一堆堆隆起的墳墓布滿荒野。他們爬出汽車，坐在汽車陰影下休息片刻，細沙像水一樣從身旁流走，一波連一波，與風共舞。
突然，他們看到戈壁上有一道車轍，是新軋的解放牌大卡車的車轍。他們順著車轍前行，晚上9點多了，西天的太陽還有一丈多高，天邊泛著青光。太陽落山時，他們來到了夢幻般的羅布泊。這里是孔雀河的入泊口，河兩岸有柳樹、蘆葦，也有水了，他們手捧河水喝了個夠，然后洗了臉上的灰塵，又把汽車洗得干干凈凈。這時，有群黃羊也來到河邊飲水，向他們投來好奇的目光，誰也不想驚擾黃羊的悠閑自得，它們飲足水后，大模大樣地坦然離去。第二天，張蘊鈺等人西行百余公里，目測這個地勢開闊的戈壁灘基本平坦，選一個中心點，打下了一根木樁，這就是中國未來核武器大氣層試驗靶場。
1959年3月13日，中央軍委正式批準核試驗場定點在羅布泊西北地區。
由于陳賡點將，張蘊鈺成為第一任核試驗基地司令員，他帶領大部隊進駐羅布泊時，在當地人稱作馬蘭灘的地方，將軍捧起一束馬蘭草，傾吐滿懷詩情，“萬頃黃沙一點藍”，就在這里安營扎寨吧。
于是，在馬蘭這片貧瘠荒蕪的土地上，張蘊鈺等人帶千軍萬馬創造出了驚天動地的業績。他在這里參與組織指揮了中國首次原子彈、氫彈、核導彈等科研試驗任務。
半個世紀過去了，張蘊鈺至今都不忘，是陳賡點將，使他有了施展才華的機會。張蘊鈺滿懷深情地說：“陳賡大將是有權威，沒架子;布置任務干脆，對下級態度和藹可親，在部隊中口碑極好。”
陳賡認為，一個單位的建設，主要領導，尤其是第一任領導一定要選最好的，最優秀的。一個連隊，要把連長和指導員選最好的，一個團要把團長和政委選好，要把作風帶好，領導干部疲疲塌塌的，部隊作風肯定帶不好。
成立五院時，陳賡說：“研究院要選能尊重科學、尊重知識，并愿意為科學技術事業無私奉獻的干部去。”他把軍事工程學院的副政委兼政治部主任劉有光調去當政委。
1958年2月，毛澤東、鄧小平批準在內蒙古自治區和甘肅省境內建設綜合導彈試驗靶場。陳賡又親自點將，建議讓第二十兵團副司令員孫繼先到基地當司令員。1959年2月孫繼先上任后，帶領創業大軍在戈壁灘上改天換地。孫繼先去世時，留下遺囑，他的骨灰安放在戈壁灘的東風烈士陵園，他要在親手開創的戈壁灘航天城看著祖國航天科技事業的發展壯大。
陳賡上任后，首先抓規劃。他與聶榮臻匯集各方面匯報后，一致認為，有必要對全軍武器裝備的科研、試制項目按輕重緩急，需要與可能進行規劃排隊，把有限的人力、物力、財力用在刀刃上，也便于組織協作。規劃時，陳賡強調先搞什么，后搞什么，有個前后次序。
在規劃過程中，他反復說明一個主導思想，既要保護革命的干勁，也要反對浮夸風。陳賡說這不僅是我個人的意見，也是聶帥的意思。規劃中，他切實貫徹了“兩彈為主”的方針親自調查研究，認真聽取意見，花費了大量心血。原子彈方面，主要是大力解決原材料、設備，加強組織協作突破技術關;導彈方面，主要消化技術資料，大力組織仿制，再通過型號改進和試驗基地建設，抓緊中蘇新技術協定的執行等;常規武器、裝備方面，涉及各軍兵種，面廣而繁雜，陳賡的交代是，要什么武器裝備，由軍兵種提出，國防科委匯總，最后由總參謀部拍板。研究、設計、試制、仿制的安排與工業部門商定。具體的商計工作由國防科委副秘書長張震寰辦。他時常參加討論、聽匯報。最后形成了一個包括仿制米格十九殲擊機、中型坦克、自行設計小型潛艇、輕型坦克等等常規武器研究、設計、試制的規劃排隊。“規劃排隊”是陳賡首先提出的。
規劃制定后，陳賡叫秘書王勉起草報告，連同這個規劃送聶帥審閱后送彭總審批。主持軍委日常工作的彭德懷批送毛澤東閱。毛澤東批示：“此件閱過，很高興。努力奮斗，促其實現。”毛澤東這一批示，使這個規劃就更具有權威性了，這樣把大家的積極性，充分調動了起來。
1959年1月6日，陳賡召集國防工業部門的領導研究生產試制與研究設計任務，在會上陳賡主要講了三個問題：
1、工作中碰到困難，這是很自然的，但必須堅持下去。碰到困難，說明工作已經接觸實際，現在的任務就是要進一步深入實際，找出解決困難的辦法。仿制近程導彈1059是重點，要盡一切力量仿制成功，并通過仿制帶動自行研制的近程導彈東風一號。
2、工作中戰線不要太長，要集中力量突破一點。無論尖端項目和常規項目，都要排個隊，刷掉一些、確保重點。排隊以后，必須重新組織力量，組織協作。美國在發展導彈時，三軍各搞一套，力量分散，搞不起來。蘇聯則完全相反。我們要接受這些經驗，要組織共產主義的大協作，把力量集中在解決主要問題上。
3、要尊重蘇聯專家和蘇聯資料，要踏踏實實地學習。通過蘇聯發射宇宙火箭，五院要在全院務一務虛，對那些不尊重蘇聯科學成就的思想給予批判。要善于發揮蘇聯專家的積極性，要把他們的經驗接受過來。
對英美的資料，也要重視，要有批判的參考學習。
常規武器的任務也明確了，措施如何呢?按當時流行的話：“十分指標、十二分措施。”陳賡聽取了一些專家們的意見，他想照五院(研制導彈)、九院(研制原子彈)的做法，常規武器也需組織研究隊伍，只有過硬的隊伍才能攻堅。研究院不但把科技人員組織起來，還要充實必要儀器設備。他說，和平時期不打仗，可以少建些生產廠，少生產些武器裝備，少養些兵，多騰出錢來建設研究機構。他這個“三少一多”的思想，得到了聶榮臻的贊同。他囑咐國防科委秘書長安東同多方面商量，聽取有關人員的意見，然后建議先成立航空(即后來的國防部第六研究院)、艦艇(即后來的國防部第七研究院)、無線電(即后來的國防部第十研究院)三個研究院，條件比較成熟后，陳賡又親自同各方面的負責人交換意見，并兩次向鄧小平匯報。中共中央于1960年12月正式批準成立這三個研究院。
1959年2月21日，中國駐蘇聯大使館商務參贊處王歷給宋任窮、劉杰部長寫了一封信，匯報“如何利用蘇聯杜布納聯合核子研究所科學技術條件培養我國科學人員，提高我國科學技術水平的意見和情況”。信中說：
蘇聯聯合所(杜布納聯合原子核研究所簡稱)為蘇新各國(注：蘇新各國即蘇聯與東歐新民主主義各國)針對西方資本主義國家原子核中心機構建立的和平利用原子能和高能物理研究中心。該所當時主要研究方面包括高能物理實驗，核結構，核反應，中子物理，理論物理等，那時正在進行多電核高能實驗和最新的螺旋線式強聚焦回旋加速器的研究和設計。該所具有蘇新國家較新、較高的科學技術設備，科學情報(包括西方各國)較為完備，也有些杰出的科學人材，所以從技術設備、資料情報、科學力量等都是較為雄厚的。科學技術條件也是比較蘇聯其他大學、研究機關都全面些。建議國內有關部門派專業技術人員去參加科研工作并從中學習。
宋任窮將這封僅有兩頁紙的信轉給陳賡閱。
陳賡對這封信很重視，在信上批示：“請送彭總閱，我以為應該利用這一機構多抽派一些大學生去。”
彭德懷于2月24日又在信上批示：“陳賡同志：我同意利用這一機構培養人才。待聶總日內回京，請提交總理批示辦理較為有效。”
后來此事報告給聶榮臻，聶榮臻與宋任窮商量，中國又派出一些大學生、留學生、研究生去杜布納聯合原子核研究所學習和工作。
曾經在該所工作過的核物理學家王淦昌和理論物理學家周光召都在那里為中國贏得了世界性的榮譽。
王淦昌作為派住蘇聯的第一批訪問學者，作為一個實驗物理學家，作為中國科學家的代表來到杜布納聯合原子核研究所，他組織并領導了一個實驗小組開展了高能物理實驗工作。1960年，王淦昌領導的研究小組發現了反西格馬負超子。為中國爭得了世界第一的榮譽。
第四任中國科學院院長，中國首位既是科學院院士又是中央委員的周光召，28歲時被派往聯合原子核研究所從事高能物理研究工作。在此期間，他曾兩次獲得研究所的科研獎金，還在世界權威學術雜志上發表了33篇論文，從那里他開始脫穎而出。
王淦昌和周光召銘記在心的是：科學是無國界的，但科學家卻有自己的祖國。他們60年代初從蘇聯回國后，都為中國的第一顆原子彈研制做出了重大貢獻。后來都成為中國“兩彈一星”功勛科學家。
1959年9月16日，陳賡被任命為中華人民共和國國防部副部長。9月26日，中共中央通知，陳賡為中共中央軍事委員會委員。
1959年10月30日，陳賡在病中寫報告給林彪、賀龍、聶榮臻副主席并報軍委，匯報導彈研究、生產的情況，對軍工生產管理體制提出了意見、建議。這是一封長信，摘要如下：
最近，軍委開會討論軍工生產問題我因病不能參加，只好寫這封信，向您們報告一下導彈研究生產情況和我對軍工生產管理體制的意見，供參考。
幾年來，我國在掌握導彈技術和發展軍工生產方面，取得了很大的成績，但也暴露出一些矛盾，主要是管理體制上，缺乏一個強有力的機構，通盤考慮，全面安排，以致力量有些分散，甚至相互抵消;研究設計、試制和使用三個方面結合不緊。
掌握和發展導彈技術，包括以下三個方面：
第一是培養干部，建立研究基地。這個研究基地要建設彈體結構研究院及附屬試制工廠;試車臺試驗中心;空氣動力中心和控制系統研究院及附屬試制工廠。它的規模相當大，研究基地全部建成以后(約在1961年、1962年)，可以獨立設計中、遠程彈道導彈，也可能設計小型人造衛星。顯然，建設這種規模的研究基地，根據國家經濟、技術、干部情況，應該采取相對集中的方針。航空與導彈研究設計所需大型、復雜設備，多可共用，分散建設是不合適的。
發展導彈的第二個方面是建立生產基地和組織生產網。整個生產過程是一個牽涉面極廣、非常復雜而又細致的工作。它首先要求擬制一個全面的規劃，然后縝密地組織資料配套、器材供應配套、設備配套、工藝裝備配套和工程技術人員的配套。
發展導彈技術的第三個方面，是發展原材料工業，建立原材料供應基地。就仿制P-2的情形來看，它所需要的主要金屬材料(不包括控制系統)共509種、1900余項;非金屬材料326項，其中很大一部分有特殊要求，如耐高溫、高強度、耐油、耐磨、特細、特薄、冷加工等等。必須有一個機構通盤考慮各種型號的要求，按時編制原材料發展計劃，并組織協作，以求實現。
鑒于以上情況，必須從體制上把這一繁重而復雜的工作統一起來。其次，在常規武器的發展上，以仿制為主的階段已成過去，今后應著重設計和生產適合我國、我軍情況的新裝備。
因此，建議軍委考慮，可否恢復過去的辦法，以導彈技術為中心包括全部軍工生產，組建一個國防工業部，建制屬國務院，日常業務歸軍委領導。這樣做的好處有：第一，可以從組織上保證導彈技術的統一領導，使研究、生產和原材料供應三個方面密切協調。第二，可以密切研究設計、試制和使用三方面的結合，加速我軍裝備的發展。第三，可以通盤考慮軍事工廠的發展和布局，平時按國家計劃擔負一部分民用生產，一旦有事就可以全力以赴作為戰時工業的骨干。
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