一场空前绝后的“人民战争
但在苏联人看来，专家撒离、材料断供，中国获得的核工业设备就得全部当废铁卖掉。但是，很可惜苏联人惹怒了一个强大的学生。中国的人民兵工体系历来讲求自己动手，土法上马。苏联专家在的时候中国人是好学生，“老师”一走，中国人停顿了一下立刻以一种完全超乎苏联想象的方式跑了起来。
下图：1962 年 1 月，在中央招待首都科学技术工作者的宴会上，周恩来（左）和钱三强（中）周培源（右）亲切碰杯致意。钱三强为原子核物理学家，是中国原子能事业的主要奠基人之一；周培源为著名物理学家，在力学特别是流体力学方面有突出造诣。
在铀浓缩方面，二机部采取两条腿走路的办法，一方面与科学院一起针对甲种分离膜和氟油等关键材料进行技术攻关；另一方面在核工业上打了一场空前绝后的“人民战争”----全民找矿，土法炼铀。1960 年石油部尚不能生产特种油和石化产品，而氟油作为最先进的润滑油是二战期间美国首先用在曼哈顿工程中的。这种油与六氟化铀不会发生反应，热稳定性达到 250 度以上，而脂类润滑油最多仅能耐 175 度高温。为了完成氟油的制取，科学院上海有机化学所在工人厂长杨庆年和总工顾子凯的协助下建立了当时中国唯一的特种油生产厂。
甲种分离膜的研制任务交给了科学院上海冶金所，由副所长吴自良亲自牵头。国家迅速从北京原子能所、沈阳金属研究所和复旦大学抽调 50 多名技术骨干充实甲种分离膜课题攻关组，项目代号为“真空阀门”。据吴自良回忆，时年 44 岁的他是全组年纪最大的一位，组内大多数人此前从未接触过相关领域，不少人还在上大学。但凭着一腔热情，整个攻关组夜以继日不断试验。工艺组为了将粉末附着在薄落膜上，只能自己动手，一干就是一整天。1963 年底甲种分离膜研制成功，而且可以在中等规模以上工厂批量生产。当初苏联专家告诉中国技术人员铀分离膜的成本相当于等重量的黄金，而中国技术人员拿出的工艺使国产分离膜的造价仅为等重黄金的 1%。
下图：刘杰。原中华人民共和国第二机械工业部（即核工业部）部长
在进行工业级生产关键材料技术攻关的同时，二机部也着手土法上马，快速生产足够的铀材料。1960 年 7 月 14 日二机部向下属第五研究所下达任务：迅速确定二氧化铀、四氟化铀、六氟化铀的简易生产流程，限期提出方案，由五所负责生产二氧化铀、四氟化铀。8 月 12 日，二氧化铀生产厂正式建立，内部代号为“二厂”。
此时困扰我国核工业的最大问题是负责利用俗称“黄饼”重铀酸铵 ADU 生产二氧化铀的铀水冶厂尚未完工，下游企业无米下锅。苏联方面曾向中国铀水冶厂提供了一个被称为 414 流程的生产工艺。但五所人员经过研究，认为414 流程与法国马尔维齐铀厂的流程相比，增加了一些工序，但总体不适合简易生产。这主要是因为当时我国用“土法炼铀”生产的“黄饼”杂质含量高达 10%- -20%，而苏联方面要求杂质含量在 1%以下。
此时在五所担任技术主任的邓佐卿曾在苏联莱蒙托夫工厂学习过苏式二氧化铀生产工艺，他针对“土法炼铀”制备“黄饼”中杂质的特点，对苏式 414 流程进行了精简和改革，省去了重铀酸铵沉淀工序，赢得了时间，并降低了萃取剂的用量。1960 年 9 月 8 日, 二号厂投产，整套厂房是经过 45 个昼夜连续赶工完成的，随后新简法生产流程投料试车一次成功，但随后主要创新点反萃取创新阶段暴露了不少问题。造成这些问题的原因，既有工艺规程不够成熟的因素，也有诸如我国自行设计生产的简易回转炉自身的问题，这些问题包括焊接导致的漏气、电炉功率不足、炉筒传热效率不高等。
考虑到这套回转炉是在苏联停止供应耐高温镍铬合金钢的条件下，举全国之力在极短时间试制完成的，出现质量问题也在所难免。在试制中由北京钢铁研究院负责分析制造特种钢、上海电炉厂试制大功率电炉、上海玻璃机械厂完成传动和自控系统，这些企业与二厂一起边生产边改进，最终将诸多问题一一解决。11 月 18 日，二号厂生产出了 2377 千克合格的二氧化铀，实现了二机部布置的“以最快速度生产两吨二氧化铀”的任务。随后五所又开始筹建负责生产四氟化铀的四号厂。
据说二机部部长刘杰曾要求五所再追加生产一吨二氧化铀，结果在技术攻关中毫不退缩的邓佐卿这时明确表示反对：“不能再加了，再加会出人命的”，婉拒了部长的要求。日后刘杰这样评价五所的功绩：“由于五所高质量地完成了合格批量铀的生产，使我部事业提前了两年。”
从效果来看，五所提出的简易生产二氧化铀的方法实际上一点不简单，这一工艺流程单元设备生产能力比苏联莱蒙托夫铀工厂提高 4---8 倍，铀浓缩度提高 5-8 倍。而提出这一流程的技术团队平均年龄仅有 30 岁，邓佐卿、禄福延、夏德长等骨干几乎都是杨承宗等回国后培养的。
还有一点，“大跃进”的“全民大办原子能”和二机部的“全民办铀矿”竟然用布袋、豆腐包当过滤器、铁锅做反应器的简陋条件，以十多人干半个月，从几十吨矿石中炼出 200 克铀的极低效率，制备了 150 余吨重铀酸铵，在苏联毁约停援，铀矿山和水冶厂一时建不成的情况下，为国家初期的核燃料生产提供了原料，进而为我国第一颗原子弹研制赢得了时间，这是《当代中国的核工业》一书中记载的官方评价，而美国学者刘易斯和薛理泰也承认，中国第一颗原子弹是一枚“人民炸弹”。
下图：在研制“两弹一星”过程中，中国科研人员曾使用过的手摇计算机，现藏中国国家博物馆。当时，科研人员在没有电子计算机的情况下，依靠 4 台老式手摇计算机，对原子弹爆炸时的物理过程进行了 9 次模拟计算和分析
当然，“人民战争”的手段在我国原子弹的研制过程中可谓处处体现。以原子弹设计方案确定为例。邓稼先、彭桓武等人分别带设计组进行设计。此时我国国产第一台万次电子管计算机 104 丙已经问世，主管科学院工作的张劲夫在回忆中指出这台计算机主要为核武器研究服务。但彭桓武却回忆因为“僧多粥少”，他的组一周只能有一天使用计算机进行验算，平时还得依靠每秒 10 次的德国手摇计算机和每秒计算 100 次的苏联乌拉尔电动计算机。
怎么办呢？一方面用心算对公示进行简化，彭桓武称之为“粗估”，另外一方面就是集中大批专业人员将复杂步骤逐渐拆分，具体分到每个人，依靠最简单的工具，包括算盘进行计算，然后再逐渐整合。彭桓武后来回忆，这一方式是受到他的导师薛定谔早年提出“分而治之”的治学方法启发而创造的。
1962 年 9 月，经过大量计算，以及刚刚归国的周光召从炸药能量利用率角度进行的复查，邓稼先小组的 B设计方案被确定为中国第一颗原子弹的设计方案。