正文
摘自《中國第一顆原子彈製造紀實：596秘史》
汽笛響過，威爾遜總統號緩緩駛離港口，開始了去往太平洋彼岸的漫長航程。
這是1946年8月的上海。在船舷一側，有幾個人聚在一處，久久凝望著他們來時的方向。天空海闊，此去故國千萬裏，不知道前麵等待他們的將是何種處境。海岸線逐漸在視野中消失，水天一色，大陸上的一切反倒愈加清晰起來。
和 別的乘客不同，這幾個人肩負特殊使命，是奉蔣介石派遣，一起去美國考察和學習製造原子彈的。本來，還應該有兩個人與他們同行，但曾昭掄此前已先行一步到了 美國，吳大猷也因為要到英國開會，下個月才能轉赴美國，沒能和他們會合。所以，一同在這條船上的幾個人是華羅庚、唐敖慶、王瑞駪、孫本旺、朱光亞和李政 道，以及吳大猷夫人阮冠世。已在此前 留學美國的楊振寧早就為他們在國際學舍預訂了房間，做好了接應準備。
朱光亞後來曾回憶說，在他們幾 個人赴美國的途中，他聽到大家興致勃勃地談論受蔣介石接見的情景，但他自己對蔣介石卻毫無印象。除了由於事隔多年而遺忘之外，一個可能是他沒有經過南京， 而是直接從雲南的西南聯大去了上海，與大家相會登船的。另一個可能是他雖然先到了南京，卻因為別的什麽事情而沒有參加這次接見，所以也就無從想起那樣的場 麵了。而楊振寧也曾向別人提起過這件事，他也許是從李政道那裏聽來的，說蔣介石接見這幾個人時，手裏還搖了一把大蒲扇。
在當時連輛自行車都造不好的中國，卻想製造代表了世界科技最尖端的原子彈，是因為偶然得到了一個可說是從天而降的契機——1945 年秋，在戰時的陪都重慶，剛到中美聯合參謀本部就任中國戰區參謀長的美國將軍魏德邁，有一次與國民黨政府兵工署長、軍政部次長俞大維交談時，曾經透露出美 國可以接受中國人學習製造原子彈的意思。俞大維是數學博士，他的曾外公是清末軍機大臣曾國藩，從小就有科學濟世實業救國的誌向。這期間，因為中美是同盟 國，美國曾將一冊絕密的史密斯報告①交給中國，該報告詳細敘述了美國原子彈的發展經過。所以，和魏德邁告辭回去以後，俞大維越想越覺得良機易失，立即將這 一情況報告了蔣介石。
在此期間，中國科技教育界要求研製原子彈的呼聲甚高。胡適和梅貽琦就曾到處遊說上層，張羅人 才，邀請胡寧、吳健雄、張文裕、張宗燧、吳大猷、馬士俊、袁家騮、錢三強和何澤慧等人，企圖實現一項國家大計。胡適還向白崇禧和陳誠寫信，請他向蔣介石進 言以促成此事。軍政部改組為國防部後，也成立了專門主管武器研究開發的第六廳，廳長錢昌祚積極著手籌劃鈾的提煉。物理學家吳有訓、趙忠堯等人也在中央研院 準備進行鈾礦含量測定的工作。作為地質學家，中央研究院院長兼教育部長朱家驊本人還為此找到了所需的某些設備。
彭桓武說，要搞原子能，包 括原子彈，在那個時代，不管老的人新的人，科學界裏都有這麽個想法，都想要搞的。蔣介石的國防部不是曾經派好幾個人到美國去，想學這個嘛，結果人家不教， 就都散了。這是說政府派了，其實老百姓和知識分子也都考慮這個問題。我在國外的時候，就收到過張文裕、王承書和胡寧他們三個人寫的信。字麵上都沒說這個東 西，都隻說要聯合著一起幹，其實不言自明。後來金星南過80歲生日時，我去看他，問他一個問題，就是他那時在法國是學數學的，為何找錢三強也要到近代物理 研究所來。他說就是因為美國在日本投了原子彈，才決心要回來搞這個。我們在國外的時候，說咱們回去一起幹，幹什麽呢？這不言而喻，反正學物理的就得幹這 個，這個非幹不可。在中國，不管你是哪個政府的，不管你是留學哪個國家的，留美的也好、留法的也好、留英的也好，都會想到這個問題，這是一個大趨勢，是時 代趨勢。
李壽枬當時正在浙江大學物理係讀書，雖然年輕，但對於美國用兩枚原子彈轟炸日本的事情仍然記憶猶新。李壽枬說，記得當年美國向廣 島長崎投放原子彈之後，震動了全世界，也震動了中國的國民黨，特別震動了科學界。1946年吳有訓曾在中央研究院做過這方麵的報告，也有過一點想法，蔣介 石說吳有訓他們搞的計劃是秀才造反，三年無成。我們班的同學對這個問題非常有興趣，想請王淦昌先生給我們講一講。有一次，我作為班裏的代表找了王淦昌先 生，還有一個同學和我一塊去的。王先生是教我們原子核物理的，他很高興，滿口答應給我們作報告。過了三天，他就給我們作報告。我們全班同學，還有物理係的 差不多所有的人都參加了，其他係也有參加的。他的報告做得非常精彩，深入淺出。他在黑板上畫了個圖，講了原子彈的曆史、原理、威力和預防。他這一講之後， 大家腦子就比較清楚了。隻是沒想到後來王淦昌先生真的去做原子彈。
此前不久，曾任中央大學校長的電機學家顧毓琇於1946年初去日 本與物理學家仁科芳雄及湯川秀樹等會麵時，就想向日方索取原子能研究設備，作為對中國的戰爭賠償。可惜仁科芳雄原本擁有的這些設備，已被美國占領軍拆毀沉 入海中，顧毓琇失望而歸。八月份，他又到美國拜訪了加州大學原子能研究所所長E.勞倫斯，談到了原子武器的事情。勞倫斯參與過美國第一顆原子彈的研製，在 和顧毓琇見麵時表示，願意協助中國建造加速器，校方也承諾資助研究費用。顧毓琇心裏高興，馬上就寫信給蔣介石，希望他高瞻遠矚，賜準製造原子試驗器，為國 家民族樹立科學救國、國防救國的百年之基。現在又得到了俞大維的報告和建議，蔣介石看到美國人願意幫忙，並不全是中國一些文人雅士心血來潮的書生作為，自 然為之心動。於是便下令由軍政部長陳誠和俞大維一起負責，秘密籌劃這一重大的國防科學技術計劃。
幾 乎與此同時，曾在第一次世界大戰中參加英國海戰的海軍部長陳紹寬也拉上陳誠和錢卓倫，向蔣介石第三次提出建造航空母艦群的計劃，在此之前蔣介石曾經答應過 陳紹寬造艦60萬噸（其中包括3艘航空母艦）的設想。蔣介石明白，沒有一支強大的空軍和海軍，沒有最先進的武器裝備，中國很難在這個世界上立足。
既 然最高統帥能這麽上心，陳誠和俞大維便約見了三位大名鼎鼎的科學家吳大猷、華羅庚和曾昭掄，商議撥一座大禮堂和10萬美金製造一顆原子彈。其後，吳大猷和 華羅庚兩人在所住的海陸空軍招待所擬了一個建議書，上書軍政部，陳述其培植人才，選送優秀青年出國考察，有人才能有彈的思考。李政道說，蔣介石準備給他們 一個大禮堂和十萬美元，要他們做一個原子彈。吳先生說原子彈是研究出來的，不能隻在一個大禮堂煉一個彈，應該先派人出國考察一下科技。陳誠和俞大維認為吳 大猷言之有理，同意撥款培訓，並由吳大猷、華羅庚和曾昭掄分別在物理、數學、化學三門學科各選兩名學生作為助手，前往美國考察學習。
幾個月之後，物理方麵，吳大猷選了清華助教朱光亞和大二學生李政道；數學方麵，華羅庚選了孫本旺和徐賢修；化學方麵，曾昭掄選了王瑞駪和唐敖慶。吳大猷後 來寫過一篇文章說，1945年，曾昭掄先生忽然來找我，說軍政部部長陳辭修先生、次長俞大維先生，想約我和華羅庚談談為軍政部計劃些科學工作事。我和曾雖 是同事十年多，華亦六七年，但都無深交。陳、俞二先生，更從未晤麵。我所習的物理，亦與實用無關。但想想，去談談亦無礙。於是和華去渝，先後見俞、陳二先 生。陳、俞二先生想知道怎麽計劃，以有助國防科學工作的開展。我即想了幾日，擬就一建議，以為我國人材缺乏，任何計劃，必須從根做起，即：（1）成立研究 機構，培植各項基本工作人材，（2）初步可派物理，數學，化學人員外出，研習觀察近年來各部門科學進展情形。計劃籌建一研究機構，並即時選送優秀青年數人 出國，習物理、數學等基本科學。我擬寫的建議，陳、俞二先生考慮後，以為可行，即令華和我負責數學及物理二部門。我們並建議請曾昭掄負責化學部門。返昆明 後，我告冠世一切經過。談到推選青年習物理者二人時，冠世和我皆不猶疑地決選李政道。當時在西南聯大的研究生及助教中，天賦勤奮未有如李的（楊振寧已考取 清華留美；黃昆考取中英庚款留英）。
這五位青年才俊雖然學業優秀，出類拔萃，但原子物理及原子核物理畢竟是一門全然陌生的學科，有必 要在赴美前作一定的了解。吳大猷為此專門給他們開了量子力學課，講解相關的基礎知識。吳大猷說，當時一方麵給各人加速講授近代物理，一方麵將美國史密斯報 告（當時尚未正式公布的絕密文件，僅有一冊，係美國交給我國軍政部，由俞大維次長再交給我們的）分作五份，由李政道、朱光亞、孫本旺、王瑞駪、唐敖慶譯成 中文，最後由我校閱修改，然後送軍政部。後來聽說譯稿未及出版，即被該部遺失了。
普林斯頓大學教授亨利·史密斯曾參與原子彈研製工 作，他認為原子彈的應用前景事關重大，今後對這類事情的決策，如果隻由少數人作出是極端危險的。為此，早在試驗成功之前他就開始動筆，想從學術和研製計劃 實施兩方麵為原子彈寫一部通史，等到原子彈麵世之時即向公眾公布。由於涉及軍事秘密，軍政各方圍繞如何控製泄密的問題爭論不休，最後，還是經杜魯門總統批 準，在指明不許透露與實際製造原子彈有關的任何內容的前提下，由五角大樓發布了一千份。吳大猷所負責組織翻譯的那一份，正是由美國送給中國軍政部的。
五個人中，李政道最年少，才19歲，朱光亞次之，21歲。兩個人都是聰慧超常，且年紀相仿，天天一起切磋玩鬧，交誼至深。
得知要拿著國民政府給的美元，去美國學習考察有關原子彈事宜的時候，朱光亞起初還有些不大情願。從小他就感受到了山河破碎給人民帶來的巨大痛苦，抗日戰 爭爆發以後，為避戰亂，他和哥哥們顛沛流離，從武漢擠上船到了重慶，在那裏的合川崇敬中學讀書，後來又考進了沙坪壩南開中學——校長是著名教育家張伯苓， “允公允能”就是他定下來的校訓。張伯苓力主抗戰，時常激勵學生發奮報國，再加上當時有許多進步人士四處宣傳呼號，都給朱光亞留下了深刻印象。在南開中 學、西南聯大和後來的密歇根大學都和朱光亞同學的佘守憲說，我們在中學的時候就可以經常看到進步書籍，受蘇俄和共產黨思想的一些影響。那時候學校經常請一 些名人去演講，蔣介石和宋美齡也去，大家還喊蔣委員長萬歲。周恩來也去講過，講的是抗戰必勝的八個理由，我至今印象很深。
後來到了西南聯大，這個素有民主堡壘之稱的地方更是處處火熱，千秋恥，終當雪，中興業，須人傑，民族複興、抗日救國已經成為師生們的共同心聲。同時，大家對國民黨政府的腐敗無能也都既痛又恨，對國家未來充滿擔憂。所以，朱光亞對於這次赴美機會自然就有了些疑慮。
臨走前，朱光亞先去南京，和在國民黨外交部當外交官的大哥見麵。兄弟倆分別日久，一見之下，自然是倍感親熱。寒暄了一陣，朱光亞告訴大哥，說他很快就要去美國了，是為蔣介石政府考察原子彈研製的。
看到弟弟皺著眉頭的樣子，大哥想了想，勸他道：這也沒什麽關係嘛，你先不要考慮那麽多了，因為這其實是一個難得的機會。再說了，各取所需麽，先學的是技術，國家在任何時候都需要，怕什麽。
1946年9月，華羅庚師徒幾個人帶著從國民政府軍政部領取來的旅差費支票，在舊金山登岸，踏上了美利堅合眾國的土地。沒幾天，吳大猷也繞道英國趕了過 來，並立即去找美國原子能委員會的P.F.Bacher博士，與這位曾是同窗學友的美國科學家商談關於協助中國建立研製原子彈機構的可能性。華羅庚則帶著 朱光亞等人，一邊左顧右盼著這塊陌生大陸的異國景致，一邊走進普林斯頓大學，與先行而來的曾昭掄先生會合。
但是，從發現原子核裂變到 真正製造出用於實戰的原子彈，美國付出了巨大的代價。此前，雖然法國、德國、英國，包括蘇聯都在這一領域做了不同程度的探索和研究，但美國畢竟是搶先了一 步。原子彈在廣島和長崎的使用效果，更使美國認識到了其在戰後世界新格局中舉足輕重的作用。美國政府宣布，一切與研製原子彈有關的研究機構和工廠，都不準 外國人進入。為了壟斷這一高新技術領域，美國連自己最親密的盟友英國都給予技術封鎖，自然更不會在這方麵給中國什麽實質性的幫助了。
所以，曾昭掄跟他們一見麵，就連連搖頭：嗨，在美國學習原子彈技術是不可能了，你們就各奔前程吧。
曾昭掄將他這些日子和美國人交涉聯絡的情況大致講了一下，幾個人一聽也覺得十分無奈。美國人說話不算話，非常氣人，可東西是人家的，不給你學你也沒辦法。
但是，人已經來了，下一步怎麽辦？總不能就這麽空手而歸吧？
大家都看到，美國根本不可能幫助中國搞什麽原子彈，也沒想到中國真的要來美國學這個。此外，由於國民黨政府忙於反共打內戰，腐敗成風，政治局麵和經濟形勢混亂不堪，許多重大的國事要務都無暇顧及，籌建國防科研機構的原定目標早就注定了是水月鏡花。
議論了半天，曾昭掄對眾人建議說：你們可以選擇一下，分別到合適的大學教課，或者選擇好的專業學習深造。
雖然斷了原先定下的學習原子彈的路子，但好在他們這時還有國民政府資助，先不必為生計太多犯愁，所以，他們就商量好另辟蹊徑，分頭學習這裏先進的科學技 術。唐敖慶被推薦留在哥倫比亞大學化學係攻讀博士學位，李政道和朱光亞一起選擇了老師吳大猷教授的母校密歇根大學，一邊作為吳大猷先生的助手做課題，一邊 攻讀博士學位，進行核物理實驗的學習。
1946年6月30日，美國計劃在太平洋上的比基尼島上進行一次新的原子彈試驗，邀請各個同盟國的有關人士參觀，國民黨政府派中央大學物理學教授趙忠堯以觀察員的身份，會同駐美使館武官乘坐美國潘敏挪號驅逐艦前往那裏。
趙忠堯除了擔任中央大學物理係主任，還在中央研究院物理所從事核科學研究。很早的時候，他就覺得國家太窮，所以要工業救國，在美國拿到博士學位後，他又 去了英國的實驗室，還在德國用僅有的一點錢買了一台鉛芯機，回國後就和幾個人一起搞了個三星鉛筆廠，即後來的中華鉛筆廠。後來在昆明西南聯大教課，生活非 常艱苦，常常自己做肥皂來貼補家用。在美國參觀完原子彈爆炸之後，他進行了一些相應的考察，並參加了一些研究工作。他設法回到自己曾於1927年至 1930年間攻讀博士學位的加州理工學院，學習加速器設計和製造知識。回旋加速器的發明者勞倫斯是諾貝爾物理獎得主，他聘用了趙忠堯，給他提供條件，接觸 實驗設備和有關圖紙。在此期間，南京中央大學校長吳有訓和南京中央研究院總幹事薩本棟秘密籌集了12.5萬美元，交給趙忠堯，作為他購買實驗設備及個人生 活之用。趙忠堯仔細一核算，訂購一台普通加速器的價格起碼要40萬美金，還不能拿到出口許可證，因為美國政府嚴禁此尖端技術出口。因此，他們商量的辦法是 趙忠堯到美國後自己設計一台加速器，購置材料和部件，回國再加工組裝。
趙忠堯說，1946年夏，美國在太平洋的比基尼島進行原子彈試 驗。國民黨政府派兩個代表前去參觀。我受中央研究院的推薦，作為科學家的代表，那時中央研究院的總幹事薩本棟先生籌了五萬美金，托我在參觀完畢以後，買回 一些研究核物理用的器材。因為錢數實在太少，完成這項任務是很難的事。不過，有總比沒有好。而且，核物理在那時是一門新興的基礎學科，國家總是需要它的， 所以我就答應在指定的財務範圍以內，以最經濟的辦法，購買一些對於學習原子核物理最有用的器材。就當時情況，經濟的限製是壓倒一切的。全部的財力隻有準備 用於購買核物理器材的五萬美金和以後托管購買其他學科器材的經費七萬美金。個人的生活費實報實銷，談不上薪給。由於經費緊張，我在吃住方麵盡量節省，每年 開支僅兩千美金。這是很難與當時公派出國人員每年一萬美金的生活水平相比的。此外，在個人控製下的就隻有回國的航空旅費和頭三個月出差費的餘數了。開展核 物理研究，至少需要一台加速器。而當時訂購一台完整的二百萬電子伏的靜電加速器要四十萬美金以上。很明顯，在這樣的條件下，不可能購買任何完整的設備。經 與友人多次商討，唯一可行的辦法是，自行設計一台加速器，購買國內難於買到的部件和其他少量的核物理器材。當然，這是條極為費力費時的路。照這個計劃，我 首先在麻省理工學院電機係靜電加速器實驗室學習靜電加速器發電部分和加速管的製造。該實驗室主任屈潤普（Trump）熱心而又和氣，十分支持我的工作，為 我想了好多辦法。他讓我利用他們的資料，還介紹給我另一位專家，幫我解決問題；又將實驗室裏準備拆去的一台舊的大氣型靜電加速器轉給我作試驗用。後來 1986年我國原子能研究院從美國購買的串列式靜電加速器就是屈潤普教授他們公司供應的。
趙忠堯說，在麻省理工學院加速器實驗室呆了 半年以後，為了進一步學習離子源的技術，我轉去華盛頓卡內基地磁研究所訪問半年。那裏有兩台質子靜電加速器和一台回旋加速器在工作，學習的環境也很好。當 時，畢德顯先生正準備回國，我挽留他多呆半年，一起繼續靜電加速器的設計，並采購電子學及其他零星器材。畢德顯先生為人極為忠厚，工作踏實，又有電子技術 方麵的實踐經驗，對加速器的設計工作起了很大的作用。半年以後，為了尋覓廠家定製加速器部件，我重返麻省理工學院的宇宙線研究室。因為我對宇宙線研究有興 趣，該研究室主任羅西（B.Rossi）人又很和氣，歡迎我在他那裏工作。羅西教授是意大利人，他很了解我的工作。1952年他的第一本專著《高能粒子》 中就引用了不少我拍的雲霧室照片。我當時聯係定做加速器的各種部件，需要打聽情況，麻省理工學院附近有好多朋友可以幫忙。由於這些難得的有利因素，我決定 暫時留在麻省理工學院，直到結束采購器材的任務。加速器上的機械設備，都是特種型號，每種用量不大，加工精度要求又高，好的工廠很忙，不願接受這種吃力不 討好的小交易。我為此奔走多日，有時一天要跑十幾處地方，最後聯係到一個開價較為合理的製造飛機零件的加工廠。這樣，加速器運轉部分，絕緣柱及電極的製造 總算有了著落。與此同時，還替中央大學定製了一個多板雲霧室，並且買好了與此配套的照相設備。加上核物理實驗及電子學器材，都是用手頭那點錢購置的。這段 期間，我曾在幾個加速器、宇宙線實驗室義務工作，以換取學習與谘詢的方便。我的義務勞動也換得了一批代製的電子學儀器和其他零星器材，節約了購置設備的開 支。
趙忠堯說，製造和購買器材的工件前後花了整整兩年時間。1948年冬季，我結束了前中央研究院所委托的購買簡單的核物理實驗設備 的任務，按原來預計即可回國。但那時國內局勢劇變，中國人民解放軍節節勝利，戰局的變化很大，感到不如待局勢平定之後，回國參加和平建設。再則，那時核物 理是戰爭中崛起的新學科，個人對於加速器上的實驗亦沒有經驗，因此決定在美國再留些時間，多學些必要的實驗技術，以備隨時回國。十餘年前我在加州理工學院 攻博士學位，有不少師友，因此與他們相商，在加州理工學院短期從事研究工作。這時，加州理工學院有兩台中等大小的靜電加速器，具備研究核反應所需要的重粒 子和β譜儀，正適合我們初學者作借鑒。我在加州理工學院的開洛輻射實驗室工作了近兩年。一日三餐十分省儉，工作時間常達16小時以上。在將主要精力用於定 製設備的同時，我也抓緊時間在宇宙線及質子、α核反應等方麵開展了一些科研工作，終因精力有限，收效不大。有些人笑我是“傻瓜”，放著出國後搞研究的大好 機會不用，卻把時間用在不出成果的事上。好心的人也勸我：“加速器不是你的本行，幹什麽白白地耗費自己的時間精力呢？”如今我回首往事，固然仍為那幾年失 去了搞科研的寶貴機會而惋惜，但更為自己的確把精力用在了對祖國科學發展有益的事情上而自慰！一個人幹什麽事情，都應該首先對國家有用。
利用1949年至1950年初中美之間尚未斷絕的通航時期，趙忠堯在一家輪船公司辦理了托運手續，想把那批花了幾年心血定製的加速器部件及實驗器材運回 國內。趙忠堯並不知道，美國聯邦調查局其實早已盯上了他，他們找到船上，打開他的三十多個木箱仔細查驗，又去加州理工學院反複盤問。多虧幾位教授作證，核 實他本人和這些器材並非敏感戰略物資，才算是放了一馬。
但是，太平洋的風浪其實最不太平，趙忠堯的回國旅途真可謂一波三折。1950 年8月29日，他和錢學森夫婦等一起登上美國威爾遜總統號輪船，同船的還有傅鷹、鄧稼先、塗光熾、莊逢甘等近百名留美學者。正要啟航時，美國聯邦調查局特 工突然上船搜查。錢學森八百多公斤的書籍和筆記本被扣下來，錢學森本人也被說成是毛的間諜被關到特米那島上——在那裏，看守人員夜晚每隔十分鍾就開一次電 燈，使錢學森無法休息。趙忠堯也受到了盤查，幾十箱東西全被打開。幸好他早在一個月前就已將其中的重要資料和器材托人帶回中國了，其餘的零部件他又拆散 了，隨意裝箱，也查不出什麽來。船放行後，在海上顛簸數日，眼看就要到達祖國了，但誰也沒想到，船經日本橫濱時，他同另外兩名中國學者沈善炯和羅時鈞突然 遭到了駐日美軍的扣留。
羅時鈞說，9月12日早晨，船上廣播要求我們調整床位。帶上行李到了指定房間後，美國中央情報局的官員拿著名 單警告說，你們看這船上有一百多個中國人，有哈佛的，麻省理工的，為什麽偏偏找加州理工的？錢學森，你們都知道的吧。接著就強迫我們到廁所脫了衣服，把我 們隨身行李中的實驗記錄等重要東西全部扣留。美國人還威脅我們說，要麽回美國去，或者去台灣，要麽就在日本坐牢。我們沒有選擇前兩個，就被關進東京下野曾 經囚禁日本戰犯的巢鴨監獄，剃成光頭，身上灑上六六六粉，還都一一編了號，吃了不少苦頭。
巢鴨監獄有一個叫做中國犯人部的地方，這裏 關的都是中國人。牢房共11層，中間空著，便於監視。趙忠堯和沈善炯分別被關押在第二層，羅時鈞則關在他們對麵。他們在監獄裏經過時曾看到了日本戰犯，衝 著他們喊支那、支那。三個中國人心裏非常憤恨，因為這些二戰戰犯都已經被判了刑，但人家可以打球娛樂，他們卻不行。
金蔭昌說，我和唐冀雪帶著我們6歲多的兒子也一道回國。船到日本橫濱時是一個早晨，沒靠碼頭，但停在離岸不遠的地方。當時我們剛醒來，聽見人聲嘈雜，說是趙忠堯、沈善炯和羅時鈞被美國聯邦調查局隨船追蹤的人帶到船下一個小艇，不知駛向哪裏去了。
趙忠堯和沈善炯、羅時鈞被關起來後，起初也不審問，每天早晨隻給他們指定一個地方，可以出來走走，三個人也可以談話。平時下午也有放風的時間，三個人就 在這些時間裏考慮對策。後來他們慢慢知道了，中國人民誌願軍已經進入朝鮮，中國這時和以美國為首的聯合國軍成了敵人。以後在關押趙忠堯的屋子裏，還關了一 個小偷進去。趙忠堯以前學過英文、德文和法文，和這個小偷關在一起後，他又學了日文。屋子裏兩邊有個木板，一條破毯子，中間放個馬桶，每天送飯，完全按犯 人的待遇。趙忠堯抗議說為什麽關我們？美軍說是華盛頓決定的，我們無權處理。有一天把他們三個人關到一間空屋子，讓他們麵對牆站著，趙忠堯聽見憲兵在後麵 拉槍栓，心想這回懸了，要命了。
這期間，台灣的國民黨派人來看他們，叫台灣駐東京使團，團長是何世澧，秘書長為陳延炯。陳延炯找他們 談，向他們提出兩條路，一條路是回美國，繼續做他們的科學研究工作，另一條路是回台灣，那裏一定會給他們最好的待遇，讓他們選擇。台灣大學校長傅斯年也發 來電報，聘他們三人為台灣大學教授，要他們考慮。因為趙忠堯他們都是蔣介石政府出錢派出去的，自然也不希望他們落到共產黨手裏。
第一次會見時，他們三個人都在一起，到後來才分別談話。趙忠堯表示，我們回去隻是教教書，別的沒什麽。
趙忠堯在日本被美軍扣押的消息，沒多久便傳回了國內，家裏上上下下自是十分著急。他的女兒趙維誌剛剛高中畢業，幾乎就在趙忠堯被關的同時考取了南京大學， 在俄語係學習。趙維誌說，年初的時候我父親就說要回來了，老是寫信給我媽，說移民局刁難他，這不行那不行，反正總是阻攔他。8月份拍了個電報，說上了威爾 遜號海輪回來，大概9月份到上海。可過些日子船到上海以後，一百多個留學生都下來了，卻少了三個人，一個是我父親，一個姓沈，一個姓羅。周恩來代表外交部 提出抗議，吳有訓聯合198名科學家提出抗議，還有人民團體和各界科技人員紛紛提出抗議。我給我爸爸寫信：親愛的爸爸，你回來吧，媽媽等你回來，弟弟妹妹 等你回來，全國人民等你回來。沒想到，爸爸在日本被關期間，所有的信件都被一封封地檢查，看到我的信就發現了問題，說：你女兒寫的信，我們麥帥（麥克阿 瑟）看了非常生氣。因為我在信中罵了美帝。
欒中新說，我當時在中國科學院辦公廳做秘書，趙忠堯到日本時被駐日美軍扣押了，國內的人都 很著急。郭沫若親自寫信給世界和平大會主席約裏奧-居裏，向美國提出抗議，希望全世界科學家支持趙忠堯及時回國。因為趙忠堯被扣押，和家裏的經濟關係也斷 絕了。郭老知道這事以後，找人核定了一下假如趙忠堯回國以後應該給他定什麽級別的工資，這樣定了以後就把工資的一部分提早給了他的家屬，幫助解決生活困 難。
9月24日，從海外歸來不久的中國科學院副院長李四光致電美國總統，提出嚴正抗議。9月30日，《人民日報》發表了科學家和大學教授的聯名抗議書。
在世界輿論包括美國國內科學界的質疑和抗議聲中，趙忠堯他們被扣押58天之後，回到了祖國。回家以後，趙忠堯對妻子說，我再也不穿西裝了。他找出以前常穿的那個大褂，然後到原來中央研究院門口照了一張全家福。
除了一台電子加速器，趙忠堯還帶回來很多金屬材料、塑料、釉質、電子學零件、有機材料等等當時國內都還沒有的33箱東西。他還帶回來一套進行宇宙線研究的多板雲霧室，這是他在美國利用人家的多板雲霧室仿製的一個，後來交給了王淦昌。
李政道說，趙忠堯先生1929年在加州理工學院就發現了正電子，後來同在加州理工學院做研究的安德遜因為觀測宇宙射線中的正電子而獲得了諾貝爾獎，其實趙忠堯本該在20世紀30年代初就成為第一個獲諾貝爾物理學獎的中國人。
汽笛響過，威爾遜總統號緩緩駛離港口，開始了去往太平洋彼岸的漫長航程。
這是1946年8月的上海。在船舷一側，有幾個人聚在一處，久久凝望著他們來時的方向。天空海闊，此去故國千萬裏，不知道前麵等待他們的將是何種處境。海岸線逐漸在視野中消失，水天一色，大陸上的一切反倒愈加清晰起來。
和 別的乘客不同，這幾個人肩負特殊使命，是奉蔣介石派遣，一起去美國考察和學習製造原子彈的。本來，還應該有兩個人與他們同行，但曾昭掄此前已先行一步到了 美國，吳大猷也因為要到英國開會，下個月才能轉赴美國，沒能和他們會合。所以，一同在這條船上的幾個人是華羅庚、唐敖慶、王瑞駪、孫本旺、朱光亞和李政 道，以及吳大猷夫人阮冠世。已在此前 留學美國的楊振寧早就為他們在國際學舍預訂了房間，做好了接應準備。
朱光亞後來曾回憶說，在他們幾 個人赴美國的途中，他聽到大家興致勃勃地談論受蔣介石接見的情景，但他自己對蔣介石卻毫無印象。除了由於事隔多年而遺忘之外，一個可能是他沒有經過南京， 而是直接從雲南的西南聯大去了上海，與大家相會登船的。另一個可能是他雖然先到了南京，卻因為別的什麽事情而沒有參加這次接見，所以也就無從想起那樣的場 麵了。而楊振寧也曾向別人提起過這件事，他也許是從李政道那裏聽來的，說蔣介石接見這幾個人時，手裏還搖了一把大蒲扇。
在當時連輛自行車都造不好的中國，卻想製造代表了世界科技最尖端的原子彈，是因為偶然得到了一個可說是從天而降的契機——1945 年秋，在戰時的陪都重慶，剛到中美聯合參謀本部就任中國戰區參謀長的美國將軍魏德邁，有一次與國民黨政府兵工署長、軍政部次長俞大維交談時，曾經透露出美 國可以接受中國人學習製造原子彈的意思。俞大維是數學博士，他的曾外公是清末軍機大臣曾國藩，從小就有科學濟世實業救國的誌向。這期間，因為中美是同盟 國，美國曾將一冊絕密的史密斯報告①交給中國，該報告詳細敘述了美國原子彈的發展經過。所以，和魏德邁告辭回去以後，俞大維越想越覺得良機易失，立即將這 一情況報告了蔣介石。
在此期間，中國科技教育界要求研製原子彈的呼聲甚高。胡適和梅貽琦就曾到處遊說上層，張羅人 才，邀請胡寧、吳健雄、張文裕、張宗燧、吳大猷、馬士俊、袁家騮、錢三強和何澤慧等人，企圖實現一項國家大計。胡適還向白崇禧和陳誠寫信，請他向蔣介石進 言以促成此事。軍政部改組為國防部後，也成立了專門主管武器研究開發的第六廳，廳長錢昌祚積極著手籌劃鈾的提煉。物理學家吳有訓、趙忠堯等人也在中央研院 準備進行鈾礦含量測定的工作。作為地質學家，中央研究院院長兼教育部長朱家驊本人還為此找到了所需的某些設備。
彭桓武說，要搞原子能，包 括原子彈，在那個時代，不管老的人新的人，科學界裏都有這麽個想法，都想要搞的。蔣介石的國防部不是曾經派好幾個人到美國去，想學這個嘛，結果人家不教， 就都散了。這是說政府派了，其實老百姓和知識分子也都考慮這個問題。我在國外的時候，就收到過張文裕、王承書和胡寧他們三個人寫的信。字麵上都沒說這個東 西，都隻說要聯合著一起幹，其實不言自明。後來金星南過80歲生日時，我去看他，問他一個問題，就是他那時在法國是學數學的，為何找錢三強也要到近代物理 研究所來。他說就是因為美國在日本投了原子彈，才決心要回來搞這個。我們在國外的時候，說咱們回去一起幹，幹什麽呢？這不言而喻，反正學物理的就得幹這 個，這個非幹不可。在中國，不管你是哪個政府的，不管你是留學哪個國家的，留美的也好、留法的也好、留英的也好，都會想到這個問題，這是一個大趨勢，是時 代趨勢。
李壽枬當時正在浙江大學物理係讀書，雖然年輕，但對於美國用兩枚原子彈轟炸日本的事情仍然記憶猶新。李壽枬說，記得當年美國向廣 島長崎投放原子彈之後，震動了全世界，也震動了中國的國民黨，特別震動了科學界。1946年吳有訓曾在中央研究院做過這方麵的報告，也有過一點想法，蔣介 石說吳有訓他們搞的計劃是秀才造反，三年無成。我們班的同學對這個問題非常有興趣，想請王淦昌先生給我們講一講。有一次，我作為班裏的代表找了王淦昌先 生，還有一個同學和我一塊去的。王先生是教我們原子核物理的，他很高興，滿口答應給我們作報告。過了三天，他就給我們作報告。我們全班同學，還有物理係的 差不多所有的人都參加了，其他係也有參加的。他的報告做得非常精彩，深入淺出。他在黑板上畫了個圖，講了原子彈的曆史、原理、威力和預防。他這一講之後， 大家腦子就比較清楚了。隻是沒想到後來王淦昌先生真的去做原子彈。
此前不久，曾任中央大學校長的電機學家顧毓琇於1946年初去日 本與物理學家仁科芳雄及湯川秀樹等會麵時，就想向日方索取原子能研究設備，作為對中國的戰爭賠償。可惜仁科芳雄原本擁有的這些設備，已被美國占領軍拆毀沉 入海中，顧毓琇失望而歸。八月份，他又到美國拜訪了加州大學原子能研究所所長E.勞倫斯，談到了原子武器的事情。勞倫斯參與過美國第一顆原子彈的研製，在 和顧毓琇見麵時表示，願意協助中國建造加速器，校方也承諾資助研究費用。顧毓琇心裏高興，馬上就寫信給蔣介石，希望他高瞻遠矚，賜準製造原子試驗器，為國 家民族樹立科學救國、國防救國的百年之基。現在又得到了俞大維的報告和建議，蔣介石看到美國人願意幫忙，並不全是中國一些文人雅士心血來潮的書生作為，自 然為之心動。於是便下令由軍政部長陳誠和俞大維一起負責，秘密籌劃這一重大的國防科學技術計劃。
幾 乎與此同時，曾在第一次世界大戰中參加英國海戰的海軍部長陳紹寬也拉上陳誠和錢卓倫，向蔣介石第三次提出建造航空母艦群的計劃，在此之前蔣介石曾經答應過 陳紹寬造艦60萬噸（其中包括3艘航空母艦）的設想。蔣介石明白，沒有一支強大的空軍和海軍，沒有最先進的武器裝備，中國很難在這個世界上立足。
既 然最高統帥能這麽上心，陳誠和俞大維便約見了三位大名鼎鼎的科學家吳大猷、華羅庚和曾昭掄，商議撥一座大禮堂和10萬美金製造一顆原子彈。其後，吳大猷和 華羅庚兩人在所住的海陸空軍招待所擬了一個建議書，上書軍政部，陳述其培植人才，選送優秀青年出國考察，有人才能有彈的思考。李政道說，蔣介石準備給他們 一個大禮堂和十萬美元，要他們做一個原子彈。吳先生說原子彈是研究出來的，不能隻在一個大禮堂煉一個彈，應該先派人出國考察一下科技。陳誠和俞大維認為吳 大猷言之有理，同意撥款培訓，並由吳大猷、華羅庚和曾昭掄分別在物理、數學、化學三門學科各選兩名學生作為助手，前往美國考察學習。
幾個月之後，物理方麵，吳大猷選了清華助教朱光亞和大二學生李政道；數學方麵，華羅庚選了孫本旺和徐賢修；化學方麵，曾昭掄選了王瑞駪和唐敖慶。吳大猷後 來寫過一篇文章說，1945年，曾昭掄先生忽然來找我，說軍政部部長陳辭修先生、次長俞大維先生，想約我和華羅庚談談為軍政部計劃些科學工作事。我和曾雖 是同事十年多，華亦六七年，但都無深交。陳、俞二先生，更從未晤麵。我所習的物理，亦與實用無關。但想想，去談談亦無礙。於是和華去渝，先後見俞、陳二先 生。陳、俞二先生想知道怎麽計劃，以有助國防科學工作的開展。我即想了幾日，擬就一建議，以為我國人材缺乏，任何計劃，必須從根做起，即：（1）成立研究 機構，培植各項基本工作人材，（2）初步可派物理，數學，化學人員外出，研習觀察近年來各部門科學進展情形。計劃籌建一研究機構，並即時選送優秀青年數人 出國，習物理、數學等基本科學。我擬寫的建議，陳、俞二先生考慮後，以為可行，即令華和我負責數學及物理二部門。我們並建議請曾昭掄負責化學部門。返昆明 後，我告冠世一切經過。談到推選青年習物理者二人時，冠世和我皆不猶疑地決選李政道。當時在西南聯大的研究生及助教中，天賦勤奮未有如李的（楊振寧已考取 清華留美；黃昆考取中英庚款留英）。
這五位青年才俊雖然學業優秀，出類拔萃，但原子物理及原子核物理畢竟是一門全然陌生的學科，有必 要在赴美前作一定的了解。吳大猷為此專門給他們開了量子力學課，講解相關的基礎知識。吳大猷說，當時一方麵給各人加速講授近代物理，一方麵將美國史密斯報 告（當時尚未正式公布的絕密文件，僅有一冊，係美國交給我國軍政部，由俞大維次長再交給我們的）分作五份，由李政道、朱光亞、孫本旺、王瑞駪、唐敖慶譯成 中文，最後由我校閱修改，然後送軍政部。後來聽說譯稿未及出版，即被該部遺失了。
普林斯頓大學教授亨利·史密斯曾參與原子彈研製工 作，他認為原子彈的應用前景事關重大，今後對這類事情的決策，如果隻由少數人作出是極端危險的。為此，早在試驗成功之前他就開始動筆，想從學術和研製計劃 實施兩方麵為原子彈寫一部通史，等到原子彈麵世之時即向公眾公布。由於涉及軍事秘密，軍政各方圍繞如何控製泄密的問題爭論不休，最後，還是經杜魯門總統批 準，在指明不許透露與實際製造原子彈有關的任何內容的前提下，由五角大樓發布了一千份。吳大猷所負責組織翻譯的那一份，正是由美國送給中國軍政部的。
五個人中，李政道最年少，才19歲，朱光亞次之，21歲。兩個人都是聰慧超常，且年紀相仿，天天一起切磋玩鬧，交誼至深。
得知要拿著國民政府給的美元，去美國學習考察有關原子彈事宜的時候，朱光亞起初還有些不大情願。從小他就感受到了山河破碎給人民帶來的巨大痛苦，抗日戰 爭爆發以後，為避戰亂，他和哥哥們顛沛流離，從武漢擠上船到了重慶，在那裏的合川崇敬中學讀書，後來又考進了沙坪壩南開中學——校長是著名教育家張伯苓， “允公允能”就是他定下來的校訓。張伯苓力主抗戰，時常激勵學生發奮報國，再加上當時有許多進步人士四處宣傳呼號，都給朱光亞留下了深刻印象。在南開中 學、西南聯大和後來的密歇根大學都和朱光亞同學的佘守憲說，我們在中學的時候就可以經常看到進步書籍，受蘇俄和共產黨思想的一些影響。那時候學校經常請一 些名人去演講，蔣介石和宋美齡也去，大家還喊蔣委員長萬歲。周恩來也去講過，講的是抗戰必勝的八個理由，我至今印象很深。
後來到了西南聯大，這個素有民主堡壘之稱的地方更是處處火熱，千秋恥，終當雪，中興業，須人傑，民族複興、抗日救國已經成為師生們的共同心聲。同時，大家對國民黨政府的腐敗無能也都既痛又恨，對國家未來充滿擔憂。所以，朱光亞對於這次赴美機會自然就有了些疑慮。
臨走前，朱光亞先去南京，和在國民黨外交部當外交官的大哥見麵。兄弟倆分別日久，一見之下，自然是倍感親熱。寒暄了一陣，朱光亞告訴大哥，說他很快就要去美國了，是為蔣介石政府考察原子彈研製的。
看到弟弟皺著眉頭的樣子，大哥想了想，勸他道：這也沒什麽關係嘛，你先不要考慮那麽多了，因為這其實是一個難得的機會。再說了，各取所需麽，先學的是技術，國家在任何時候都需要，怕什麽。
1946年9月，華羅庚師徒幾個人帶著從國民政府軍政部領取來的旅差費支票，在舊金山登岸，踏上了美利堅合眾國的土地。沒幾天，吳大猷也繞道英國趕了過 來，並立即去找美國原子能委員會的P.F.Bacher博士，與這位曾是同窗學友的美國科學家商談關於協助中國建立研製原子彈機構的可能性。華羅庚則帶著 朱光亞等人，一邊左顧右盼著這塊陌生大陸的異國景致，一邊走進普林斯頓大學，與先行而來的曾昭掄先生會合。
但是，從發現原子核裂變到 真正製造出用於實戰的原子彈，美國付出了巨大的代價。此前，雖然法國、德國、英國，包括蘇聯都在這一領域做了不同程度的探索和研究，但美國畢竟是搶先了一 步。原子彈在廣島和長崎的使用效果，更使美國認識到了其在戰後世界新格局中舉足輕重的作用。美國政府宣布，一切與研製原子彈有關的研究機構和工廠，都不準 外國人進入。為了壟斷這一高新技術領域，美國連自己最親密的盟友英國都給予技術封鎖，自然更不會在這方麵給中國什麽實質性的幫助了。
所以，曾昭掄跟他們一見麵，就連連搖頭：嗨，在美國學習原子彈技術是不可能了，你們就各奔前程吧。
曾昭掄將他這些日子和美國人交涉聯絡的情況大致講了一下，幾個人一聽也覺得十分無奈。美國人說話不算話，非常氣人，可東西是人家的，不給你學你也沒辦法。
但是，人已經來了，下一步怎麽辦？總不能就這麽空手而歸吧？
大家都看到，美國根本不可能幫助中國搞什麽原子彈，也沒想到中國真的要來美國學這個。此外，由於國民黨政府忙於反共打內戰，腐敗成風，政治局麵和經濟形勢混亂不堪，許多重大的國事要務都無暇顧及，籌建國防科研機構的原定目標早就注定了是水月鏡花。
議論了半天，曾昭掄對眾人建議說：你們可以選擇一下，分別到合適的大學教課，或者選擇好的專業學習深造。
雖然斷了原先定下的學習原子彈的路子，但好在他們這時還有國民政府資助，先不必為生計太多犯愁，所以，他們就商量好另辟蹊徑，分頭學習這裏先進的科學技 術。唐敖慶被推薦留在哥倫比亞大學化學係攻讀博士學位，李政道和朱光亞一起選擇了老師吳大猷教授的母校密歇根大學，一邊作為吳大猷先生的助手做課題，一邊 攻讀博士學位，進行核物理實驗的學習。
1946年6月30日，美國計劃在太平洋上的比基尼島上進行一次新的原子彈試驗，邀請各個同盟國的有關人士參觀，國民黨政府派中央大學物理學教授趙忠堯以觀察員的身份，會同駐美使館武官乘坐美國潘敏挪號驅逐艦前往那裏。
趙忠堯除了擔任中央大學物理係主任，還在中央研究院物理所從事核科學研究。很早的時候，他就覺得國家太窮，所以要工業救國，在美國拿到博士學位後，他又 去了英國的實驗室，還在德國用僅有的一點錢買了一台鉛芯機，回國後就和幾個人一起搞了個三星鉛筆廠，即後來的中華鉛筆廠。後來在昆明西南聯大教課，生活非 常艱苦，常常自己做肥皂來貼補家用。在美國參觀完原子彈爆炸之後，他進行了一些相應的考察，並參加了一些研究工作。他設法回到自己曾於1927年至 1930年間攻讀博士學位的加州理工學院，學習加速器設計和製造知識。回旋加速器的發明者勞倫斯是諾貝爾物理獎得主，他聘用了趙忠堯，給他提供條件，接觸 實驗設備和有關圖紙。在此期間，南京中央大學校長吳有訓和南京中央研究院總幹事薩本棟秘密籌集了12.5萬美元，交給趙忠堯，作為他購買實驗設備及個人生 活之用。趙忠堯仔細一核算，訂購一台普通加速器的價格起碼要40萬美金，還不能拿到出口許可證，因為美國政府嚴禁此尖端技術出口。因此，他們商量的辦法是 趙忠堯到美國後自己設計一台加速器，購置材料和部件，回國再加工組裝。
趙忠堯說，1946年夏，美國在太平洋的比基尼島進行原子彈試 驗。國民黨政府派兩個代表前去參觀。我受中央研究院的推薦，作為科學家的代表，那時中央研究院的總幹事薩本棟先生籌了五萬美金，托我在參觀完畢以後，買回 一些研究核物理用的器材。因為錢數實在太少，完成這項任務是很難的事。不過，有總比沒有好。而且，核物理在那時是一門新興的基礎學科，國家總是需要它的， 所以我就答應在指定的財務範圍以內，以最經濟的辦法，購買一些對於學習原子核物理最有用的器材。就當時情況，經濟的限製是壓倒一切的。全部的財力隻有準備 用於購買核物理器材的五萬美金和以後托管購買其他學科器材的經費七萬美金。個人的生活費實報實銷，談不上薪給。由於經費緊張，我在吃住方麵盡量節省，每年 開支僅兩千美金。這是很難與當時公派出國人員每年一萬美金的生活水平相比的。此外，在個人控製下的就隻有回國的航空旅費和頭三個月出差費的餘數了。開展核 物理研究，至少需要一台加速器。而當時訂購一台完整的二百萬電子伏的靜電加速器要四十萬美金以上。很明顯，在這樣的條件下，不可能購買任何完整的設備。經 與友人多次商討，唯一可行的辦法是，自行設計一台加速器，購買國內難於買到的部件和其他少量的核物理器材。當然，這是條極為費力費時的路。照這個計劃，我 首先在麻省理工學院電機係靜電加速器實驗室學習靜電加速器發電部分和加速管的製造。該實驗室主任屈潤普（Trump）熱心而又和氣，十分支持我的工作，為 我想了好多辦法。他讓我利用他們的資料，還介紹給我另一位專家，幫我解決問題；又將實驗室裏準備拆去的一台舊的大氣型靜電加速器轉給我作試驗用。後來 1986年我國原子能研究院從美國購買的串列式靜電加速器就是屈潤普教授他們公司供應的。
趙忠堯說，在麻省理工學院加速器實驗室呆了 半年以後，為了進一步學習離子源的技術，我轉去華盛頓卡內基地磁研究所訪問半年。那裏有兩台質子靜電加速器和一台回旋加速器在工作，學習的環境也很好。當 時，畢德顯先生正準備回國，我挽留他多呆半年，一起繼續靜電加速器的設計，並采購電子學及其他零星器材。畢德顯先生為人極為忠厚，工作踏實，又有電子技術 方麵的實踐經驗，對加速器的設計工作起了很大的作用。半年以後，為了尋覓廠家定製加速器部件，我重返麻省理工學院的宇宙線研究室。因為我對宇宙線研究有興 趣，該研究室主任羅西（B.Rossi）人又很和氣，歡迎我在他那裏工作。羅西教授是意大利人，他很了解我的工作。1952年他的第一本專著《高能粒子》 中就引用了不少我拍的雲霧室照片。我當時聯係定做加速器的各種部件，需要打聽情況，麻省理工學院附近有好多朋友可以幫忙。由於這些難得的有利因素，我決定 暫時留在麻省理工學院，直到結束采購器材的任務。加速器上的機械設備，都是特種型號，每種用量不大，加工精度要求又高，好的工廠很忙，不願接受這種吃力不 討好的小交易。我為此奔走多日，有時一天要跑十幾處地方，最後聯係到一個開價較為合理的製造飛機零件的加工廠。這樣，加速器運轉部分，絕緣柱及電極的製造 總算有了著落。與此同時，還替中央大學定製了一個多板雲霧室，並且買好了與此配套的照相設備。加上核物理實驗及電子學器材，都是用手頭那點錢購置的。這段 期間，我曾在幾個加速器、宇宙線實驗室義務工作，以換取學習與谘詢的方便。我的義務勞動也換得了一批代製的電子學儀器和其他零星器材，節約了購置設備的開 支。
趙忠堯說，製造和購買器材的工件前後花了整整兩年時間。1948年冬季，我結束了前中央研究院所委托的購買簡單的核物理實驗設備 的任務，按原來預計即可回國。但那時國內局勢劇變，中國人民解放軍節節勝利，戰局的變化很大，感到不如待局勢平定之後，回國參加和平建設。再則，那時核物 理是戰爭中崛起的新學科，個人對於加速器上的實驗亦沒有經驗，因此決定在美國再留些時間，多學些必要的實驗技術，以備隨時回國。十餘年前我在加州理工學院 攻博士學位，有不少師友，因此與他們相商，在加州理工學院短期從事研究工作。這時，加州理工學院有兩台中等大小的靜電加速器，具備研究核反應所需要的重粒 子和β譜儀，正適合我們初學者作借鑒。我在加州理工學院的開洛輻射實驗室工作了近兩年。一日三餐十分省儉，工作時間常達16小時以上。在將主要精力用於定 製設備的同時，我也抓緊時間在宇宙線及質子、α核反應等方麵開展了一些科研工作，終因精力有限，收效不大。有些人笑我是“傻瓜”，放著出國後搞研究的大好 機會不用，卻把時間用在不出成果的事上。好心的人也勸我：“加速器不是你的本行，幹什麽白白地耗費自己的時間精力呢？”如今我回首往事，固然仍為那幾年失 去了搞科研的寶貴機會而惋惜，但更為自己的確把精力用在了對祖國科學發展有益的事情上而自慰！一個人幹什麽事情，都應該首先對國家有用。
利用1949年至1950年初中美之間尚未斷絕的通航時期，趙忠堯在一家輪船公司辦理了托運手續，想把那批花了幾年心血定製的加速器部件及實驗器材運回 國內。趙忠堯並不知道，美國聯邦調查局其實早已盯上了他，他們找到船上，打開他的三十多個木箱仔細查驗，又去加州理工學院反複盤問。多虧幾位教授作證，核 實他本人和這些器材並非敏感戰略物資，才算是放了一馬。
但是，太平洋的風浪其實最不太平，趙忠堯的回國旅途真可謂一波三折。1950 年8月29日，他和錢學森夫婦等一起登上美國威爾遜總統號輪船，同船的還有傅鷹、鄧稼先、塗光熾、莊逢甘等近百名留美學者。正要啟航時，美國聯邦調查局特 工突然上船搜查。錢學森八百多公斤的書籍和筆記本被扣下來，錢學森本人也被說成是毛的間諜被關到特米那島上——在那裏，看守人員夜晚每隔十分鍾就開一次電 燈，使錢學森無法休息。趙忠堯也受到了盤查，幾十箱東西全被打開。幸好他早在一個月前就已將其中的重要資料和器材托人帶回中國了，其餘的零部件他又拆散 了，隨意裝箱，也查不出什麽來。船放行後，在海上顛簸數日，眼看就要到達祖國了，但誰也沒想到，船經日本橫濱時，他同另外兩名中國學者沈善炯和羅時鈞突然 遭到了駐日美軍的扣留。
羅時鈞說，9月12日早晨，船上廣播要求我們調整床位。帶上行李到了指定房間後，美國中央情報局的官員拿著名 單警告說，你們看這船上有一百多個中國人，有哈佛的，麻省理工的，為什麽偏偏找加州理工的？錢學森，你們都知道的吧。接著就強迫我們到廁所脫了衣服，把我 們隨身行李中的實驗記錄等重要東西全部扣留。美國人還威脅我們說，要麽回美國去，或者去台灣，要麽就在日本坐牢。我們沒有選擇前兩個，就被關進東京下野曾 經囚禁日本戰犯的巢鴨監獄，剃成光頭，身上灑上六六六粉，還都一一編了號，吃了不少苦頭。
巢鴨監獄有一個叫做中國犯人部的地方，這裏 關的都是中國人。牢房共11層，中間空著，便於監視。趙忠堯和沈善炯分別被關押在第二層，羅時鈞則關在他們對麵。他們在監獄裏經過時曾看到了日本戰犯，衝 著他們喊支那、支那。三個中國人心裏非常憤恨，因為這些二戰戰犯都已經被判了刑，但人家可以打球娛樂，他們卻不行。
金蔭昌說，我和唐冀雪帶著我們6歲多的兒子也一道回國。船到日本橫濱時是一個早晨，沒靠碼頭，但停在離岸不遠的地方。當時我們剛醒來，聽見人聲嘈雜，說是趙忠堯、沈善炯和羅時鈞被美國聯邦調查局隨船追蹤的人帶到船下一個小艇，不知駛向哪裏去了。
趙忠堯和沈善炯、羅時鈞被關起來後，起初也不審問，每天早晨隻給他們指定一個地方，可以出來走走，三個人也可以談話。平時下午也有放風的時間，三個人就 在這些時間裏考慮對策。後來他們慢慢知道了，中國人民誌願軍已經進入朝鮮，中國這時和以美國為首的聯合國軍成了敵人。以後在關押趙忠堯的屋子裏，還關了一 個小偷進去。趙忠堯以前學過英文、德文和法文，和這個小偷關在一起後，他又學了日文。屋子裏兩邊有個木板，一條破毯子，中間放個馬桶，每天送飯，完全按犯 人的待遇。趙忠堯抗議說為什麽關我們？美軍說是華盛頓決定的，我們無權處理。有一天把他們三個人關到一間空屋子，讓他們麵對牆站著，趙忠堯聽見憲兵在後麵 拉槍栓，心想這回懸了，要命了。
這期間，台灣的國民黨派人來看他們，叫台灣駐東京使團，團長是何世澧，秘書長為陳延炯。陳延炯找他們 談，向他們提出兩條路，一條路是回美國，繼續做他們的科學研究工作，另一條路是回台灣，那裏一定會給他們最好的待遇，讓他們選擇。台灣大學校長傅斯年也發 來電報，聘他們三人為台灣大學教授，要他們考慮。因為趙忠堯他們都是蔣介石政府出錢派出去的，自然也不希望他們落到共產黨手裏。
第一次會見時，他們三個人都在一起，到後來才分別談話。趙忠堯表示，我們回去隻是教教書，別的沒什麽。
趙忠堯在日本被美軍扣押的消息，沒多久便傳回了國內，家裏上上下下自是十分著急。他的女兒趙維誌剛剛高中畢業，幾乎就在趙忠堯被關的同時考取了南京大學， 在俄語係學習。趙維誌說，年初的時候我父親就說要回來了，老是寫信給我媽，說移民局刁難他，這不行那不行，反正總是阻攔他。8月份拍了個電報，說上了威爾 遜號海輪回來，大概9月份到上海。可過些日子船到上海以後，一百多個留學生都下來了，卻少了三個人，一個是我父親，一個姓沈，一個姓羅。周恩來代表外交部 提出抗議，吳有訓聯合198名科學家提出抗議，還有人民團體和各界科技人員紛紛提出抗議。我給我爸爸寫信：親愛的爸爸，你回來吧，媽媽等你回來，弟弟妹妹 等你回來，全國人民等你回來。沒想到，爸爸在日本被關期間，所有的信件都被一封封地檢查，看到我的信就發現了問題，說：你女兒寫的信，我們麥帥（麥克阿 瑟）看了非常生氣。因為我在信中罵了美帝。
欒中新說，我當時在中國科學院辦公廳做秘書，趙忠堯到日本時被駐日美軍扣押了，國內的人都 很著急。郭沫若親自寫信給世界和平大會主席約裏奧-居裏，向美國提出抗議，希望全世界科學家支持趙忠堯及時回國。因為趙忠堯被扣押，和家裏的經濟關係也斷 絕了。郭老知道這事以後，找人核定了一下假如趙忠堯回國以後應該給他定什麽級別的工資，這樣定了以後就把工資的一部分提早給了他的家屬，幫助解決生活困 難。
9月24日，從海外歸來不久的中國科學院副院長李四光致電美國總統，提出嚴正抗議。9月30日，《人民日報》發表了科學家和大學教授的聯名抗議書。
在世界輿論包括美國國內科學界的質疑和抗議聲中，趙忠堯他們被扣押58天之後，回到了祖國。回家以後，趙忠堯對妻子說，我再也不穿西裝了。他找出以前常穿的那個大褂，然後到原來中央研究院門口照了一張全家福。
除了一台電子加速器，趙忠堯還帶回來很多金屬材料、塑料、釉質、電子學零件、有機材料等等當時國內都還沒有的33箱東西。他還帶回來一套進行宇宙線研究的多板雲霧室，這是他在美國利用人家的多板雲霧室仿製的一個，後來交給了王淦昌。
李政道說，趙忠堯先生1929年在加州理工學院就發現了正電子，後來同在加州理工學院做研究的安德遜因為觀測宇宙射線中的正電子而獲得了諾貝爾獎，其實趙忠堯本該在20世紀30年代初就成為第一個獲諾貝爾物理學獎的中國人。
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