赫鲁晓夫曾经相当大方
既然起点低，那么就要一方面自力更生，另一方面争取外援。中国在两弹一星上的指导思想始终是自力更生为主，争取外援为辅。当然苏联援助对于中国在短期内建立自身的人才队伍，掌握研制核武器的基础，起到的关键性的作用。
实际上我们可以简单算一笔数学帐，1947 年---1949 年苏联在核武器研发上花费了 145 亿卢布，而我国的第一个五年计划期间全部工业投资实际完成总额为 250.26 亿元，相当于 56.4 亿卢布，仅为苏联核武器研制费用的几分之一。因此 1955 年 1 月 31 日，国务院正式做出《关于苏联建议帮助中国研究和平利用原子能问题的决定》，正式接受苏联援助。
下图：中国第一座原子反应堆。根据中苏协议，苏联在 1958 年援建并移交给中国一座 7000 千瓦的重水反应堆和一座 12.5 兆电子伏回旋加速器，即中国核工业发展史上重要的“一堆一器”。
1955 年 4 月，钱三强作为中国原子能代表团成员，赴苏联谈判和签订苏联援助中国和平利用原子能协议。4 月 27 日中苏约定由苏联援助中国建造一座 7000 千瓦功率的重水反应堆；一座 12.5 兆电子伏回旋加速器，这就是中国核工业发展史上重要的“一堆一器”。此外，苏方无偿提供有关科学技术资料，以及能够维持反应堆运转的数量充足的核燃料和放射性同位素，培训中国的核技术专家和技术人员。应该说，与 1949 年拒绝刘少奇参观苏联反应堆要求的斯大林相比，1957 年以前的赫鲁晓夫是相当大方的。
1957 年钱三强又参加了中苏新技术合作协定的谈判，在此协定中苏联同意全面援助中国的原子弹研制，并提供原子弹教学模型和设计图纸，向中国出售用于铀浓缩处理的工业设备，提供气体扩散工厂开工所需的六氟化铀。苏联的大方很大程度上与中国在苏联“六月事变”中坚定支持赫鲁晓夫有关。在苏联援助下，中国核工业基础建设迅速铺开，湖北和江西的三座铀矿场、衡阳的铀水冶厂以及包头、兰州、酒泉等地的核工业工厂，包括代号 20 基地、负责原子弹总装的核武器研制基地以及代号 21 基地的核试验场均为苏联第一批援建项目，这些项目在 1958 年 5 月以后陆续开工，7 月 1 日苏联援建的“一堆一器”正式移交中国。
在苏联的帮助下，中方开始迅速扩充核工业人才队伍。中国共产党的军工体系和科研队伍，最擅长的就是在最恶劣的条件下用外人看来仿佛撒豆成兵的神奇手段，拉起一支战斗力极强的队伍，创造一个个令人不可思议的奇迹。上文提到国民政府兵工署在抗战期间长期无法自行制造瞄准镜，关键在于没有自己的光学玻璃生产能力，这个问题直至 1949 年仍然没有解决。1948 年已经全面掌握光学玻璃研究、设计、制造技术的王大珩从英国回到上海，很快就通过恩师吴有训与中共接上头，北上大连。1951 年王大珩受命筹建中国科学仪器馆（长春光学精密机械研究所前身），1953 年 12 月他在长春主持制造了中国第一炉光学玻璃，日后又领导进行了有关核爆的光学测定项目研究。
1951 年 10 月，从法国归国的杨承宗进入科学院近代物理所，接任放射化学组组长，当时他手中除了 4 名组员以及从法国带回的设备外，仅有北平研究院镭学所遗留的 10 公斤沥青铀矿和一些镭样品。
在中央下定研究原子弹的决心后，便决定由宋任穷上将担任第三机械工业部（后改为第二机械工业部）部长，领导原子能及其配套生产和研究机构，此时在中国原子能研究领域已经聚集起一群高水平科学家：钱三强、王淦昌、朱光亚、郭永怀、彭柏武、邓稼先、陈能宽、程开甲、王承书、张沛霖..... 这些优秀科学家大多数集中在中科院原子能研究所（原中国科学院近代物理所，1954 年更名为物理研究所，1958 年 7 月“一堆一器”建成后更名为原子能研究所），另有部分分散在中科院下属的 20 多个研究所、其他研究机构和大专院校中。
为了扩充科研队伍，周恩来亲自拍板，决定从在苏联和东欧的留学生中抽调 300 余名专业与核工业相近的学生转学原子能相关专业，并在北大建立技术物理系，从全国抽调人才专攻原子核科学，不久清华大学工程物理系也正式建立。光是为了向全国普及原子能知识而编写的《原子能通俗讲话》，一口气印发了 20 余万份。
中国科学院很快开始在上海筹建原子核研究所，在兰州筹建近代物理研究所。1958 年 9 月北京铀矿选冶研究所成立，一定程度上弥补了钱三强所说核物理与放射化学方面“一条腿粗，一条腿细”的问题。
据 1956 年春节被陈毅点将，调到科学院担任党组书记、常务副院长，并同时兼任国务院科学规划委员会秘书长的张劲夫回忆，宋任穷专门到家中向他“搬救兵”，希望科学院带头支援二机部。张劲夫当场答应将原子能研究所交二机部，科学院其他研究所凡是能承担二机部科研任务的，都要无条件承担。需要骨干力量，科学院一定想办法。很快，在科学院数理化学部担任学术秘书的邓稼先等一批优秀科学家奔赴原子弹研究第一线。
“596”的由来
不过，中国举全国之力奔向原子能技术的美好未来时，中苏开始交恶。1958 年之后中苏间因为人民公社、炮击金门等国际国内问题产生的争论迅速升级。1959 年 6 月，苏共中央在给中共中央的来信中明确提出“为不影响苏、美、英首脑关于禁止核武器试验条约日内瓦会议的谈判，缓和国际紧张局势，暂缓向中国提供核武器样品和技术资料”。至此，中国人弄清楚了一件事，“苏联援助”要飞了。1960 年 7 月 16 日苏联单方面撤走所有专家，停止供应各项设备和原料。
下图：1958 年 9 月 27 日，聂荣臻在庆祝建成中国首座原子反应堆和回旋加速器典礼上发表致辞。苏联曾在核发展_上无私地向中国提供大量技术、材料和人员上的帮助，为中国核发展打下了一定的基础，但随着双方关系恶化，苏方后续援助迅速减少直至中断
回头想想毛泽东在 1955 年的提法，“现在苏联对我们有援助，我们一定要搞好。我们自己干，也一定能干好！”简直可以称得上是准确的预言。1958 年 5 月毛泽东在二机部报告上批示：“尊重苏联同志，刻苦学习。但又一定要破除迷信，打倒贾桂。”中方赶在中苏蜜月期积累的人才、设备和知识，为随后独立自主研制核武器打下了基础。
但困难确实是巨大的。以铀浓缩为例，虽然中国赶在苏联专家撤离前大大加快了铀浓缩工厂的进度，但直至 1960 年相关工厂并未建成。而且，中方很早发现，苏联牢牢掌控着含氟润滑油、气体扩散法甲种分离膜等关键材料的生产技术。据老同志回忆，苏联部分专家在这方面心细如发，不但对于邓稼先等中国专家的问题历来沉默是金，而且每当有甲种分离膜脱落，一定要用磁铁一点点将周边地面扫一遍，保证全部回收。
1961 年 7 月 16 日中共中央发布“关于加强原子能工业建设若干问题的决定》，19 日中央军委批准国防科委成立专办，加强对原子能工业的领导。二机部决定，将苏联来信拒绝提供原子弹模型和图纸资料的 1959 年 6 月作为第一颗原子弹的代号“596”。