在中國第一、第二個五年計劃時期，蘇聯援華重點是稱為“156項重點工程”基礎工業設施建設。這些項目機器設備，主要是以貨物貿易而不是以貸款交付，而提供技術是免費。1952年中國製定“一五”計劃時，斯大林同意幫助建設141項重點工程，1954年赫魯曉夫又追加15項並提升質量，成為奠定中國工業化基礎的著名“156項”。後來落實工程共150項，其中44項是軍工企業，包括陸海空三軍各種主戰裝備製造廠。赫魯曉夫時代對中國提供最重要的援助，是幫助建造核彈、導彈生產企業和相應技術。
據前些年已經解密俄羅斯檔案記載，赫魯曉夫不顧軍方堅決反對，決定向中國提供原子彈生產技術，幫助建立核工廠。從1957年末起，蘇聯開始履行協議，對華提供了P-2導彈作為中國導彈事業起步最早樣品。翌年，蘇聯又向中國提供所需核工業設備，並派出近千名專家，建成湖南和江西鈾礦、包頭核燃料棒工廠及酒泉研製基地、新疆核實驗場，中國進入核工業建設和研製核武器新階段。1953年至1957年，中國實施第一個五年計劃。這是中華人民共和國奠定工業化初步基礎重要時期。在遭受全球大多數資本主義國家封鎖、禁運環境下，中國通過等價交換外貿方式，接受蘇聯和東歐國家資金、技術和設備援助。建設以“156項”為核心近千個工業項目，使中國以能源、機械、原材料為主要內容的重工業在現代化道路上邁進了一大步。以“156項”為核心、以900餘個大中型項目（限額以上項目）為重點工業建設，使中國建立獨立自主工業體係雛形。從1950年第一個項目開始建設，到1969年“156項”實際實施150項全部建成，曆時19年。其中建設高潮在第一個五年計劃期間。至1957年底，“156項工程”中有一半以上項目已按期全部建成或部分建成投產，在社會建設中發揮重要作用。
1958年夏天，中共要求蘇聯提供承諾給予的核武器及核潛艇，赫魯曉夫向中國政府提出蘇聯軍艦停靠中國港口、在中國建立指揮蘇聯潛艇的長波電台等要求，被中國領導人視為意圖控製中國而加以拒絕，赫則無法理解毛的激烈反應，特別是蘇聯剛答應提供給中國潛艇技術的前提下。1959年6月，赫魯曉夫停止向中國提供原子彈技術資料（參見“596工程”）。赫魯曉夫結束訪美行程後，9月30日從莫斯科啟程訪問中華人民共和國。10月2日，與中國領導人會談 [18]。1960年，蘇聯撤走全部駐華專家，撤銷一切同中國已簽訂的援助協議。1958年，中國發動三麵紅旗“總路線、大躍進、人民公社”，蘇聯塔斯社記者將這種情況向赫魯曉夫作了匯報，赫魯曉夫戲稱「蘇聯的共產主義是吃馬鈴薯燒牛肉，中國的共產主義是喝大鍋清水湯」。1963年中蘇關係破裂的真實情況暴露後毛澤東稱赫魯曉夫為“現代修正主義”。
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