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第一個里程碑是經過幾年艱苦卓絕的努力，1964年10月16日15時，中國的第一顆原子彈爆炸成功。它是一顆用核材料鈾235制成的原子彈，采取內爆式，托在120米高的鐵塔上，進行地面塔爆。其威力相當于2萬噸TNT炸藥產生的威力。21年后，即1985年，因“原子彈的突破和武器化”，鄧稼先獲得國家科學技術進步獎特等獎。

第二個里程碑是1967年6月17日，中國的第一顆氫彈爆炸試驗成功。這顆氫彈用飛機空投，其爆炸威力約相當于300萬噸普通TNT炸藥產生的威力。其使用了鈾235、鈾238、重氫、鋰6等核材料，采用了“裂變—聚變—裂變”型方式。同樣是在21年后的1985年，鄧稼先因“氫彈的突破及武器化”獲得國家科學技術進步獎特等獎。

第三個里程碑是1984年10月3日和12月9日的地下核試驗，取得了第二代核武器（中子彈）的突破性成功。鄧稼先高興地寫下詩作：“紅云沖天照九霄，千鈞核力動地搖。二十年來勇攀后，二代輕舟已過橋?！?年后，鄧稼先因“核武器的重大突破”而獲得國家科學技術進步獎特等獎，這時已是1989年，他已逝世3年。

第四個里程碑是1986年4月2日，由鄧稼先和于敏署名，飽含九院多位科學家心血的《建議書》完成，上交中央。此后，按照這份建議書制定的目標、途徑和措施，九院繼任院長們帶領全體同志努力干了10年，終于使我國的武器研制達到了能夠停止核爆試驗，代之以實驗室模擬的高度。