影片《邓稼先》以1996年7月29日中国完成最后一次核试验并向世界宣布自次日起暂时停止核试验为开端。消息传到大洋彼岸，著名美籍华裔物理学家杨振宁敏锐地意识到，7月29日这个日期，是中国政府和人民为缅怀十年前同日逝世的“两弹元勋”邓稼先而特意选择的纪念日。作为与邓稼先两代相交、相伴一生的挚友，杨振宁不禁热泪盈眶。
1958年，留美归国的邓稼先博士接受了秘密研制原子弹的任务，从此隐姓埋名，投身中国原子弹的理论设计工作。在缺乏理论依据和技术资料的艰难条件下，他带领核武器研究院理论设计部的科研人员艰苦攻关，实现了从无到有的突破，为中国第一颗原子弹的诞生提供了关键理论设计，作出了重大贡献。
1964年10月16日，中国在西部地区成功爆炸第一颗原子弹，向全世界展示了中国的军事科技实力，改变了世界政治军事力量的对比，也提升了中国的国际地位和威望，邓稼先在其中功不可没。此后，他又组织并领导了中国第一颗氢弹的理论设计工作。1967年6月17日，中国成功爆炸第一颗氢弹，震动世界。随后，邓稼先继续为中子弹研制和核武器小型化作出重大贡献。
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