第一颗原子弹爆炸试验成功后，周恩来问时任第二机械工业（核工业）部部长的刘杰对研制氢弹的安排考虑，刘回答：现在还有许多问题吃不透，大约需要三五年时间。周恩来说，5年是不是太慢了。的确，从原子弹到氢弹是一个质的飞跃。实现这个飞跃，美国用了7年零4个月，苏联用了4年，英国用了4年零7个月，那时法国已经研制了4年多，但还没有搞成功。各国对研制氢弹的技术都严格保密，只字不漏。

    根据周恩来的指示精神，刘杰等人认真分析了我国核工业建设和核武器研制工作的形势，认识到氢弹研制的技术难度虽然很大，但有利条件也很多：我国核武器科研人员掌握了原子弹的有关理论和计算技术，系统地查明了原子弹内部的物理图像和各种物理规律，为研制氢弹打下了坚实的基础；在研制原子弹时，氢弹的原理探索已经开始，并取得了一定成绩；必需的装料氘化锂-6生产线接近建成；国产每秒5万次的电子管计算机已经开机，计算手段有了一定改善，等等。

    经过反复论证，二机部向中央专委呈报了《关于加速发展核武器问题的报告》。1965年2月3日和4日，周恩来主持第10次专委会议审议并批准了这个报告，决定：“力争于1968年进行氢弹装置的爆炸试验。”广大科技人员下决心抢在法国的前头实现氢弹爆炸试验。

    在1968年或这之前突破氢弹技术，就是说要以比美、英、苏都快的速度把氢弹研制出来，这个目标有实现的可能性，但绝不是轻而易举的，是必须经过一番艰苦努力才能达到的。

    由原子弹到氢弹的飞跃，关键是理论上的突破。周恩来一贯强调处理好理论和技术的关系，主张给理论研究以重要位置，反对忽视理论研究的近视倾向。他早在1956年1月就指出：“没有一定的理论科学的研究做基础，技术上就不可能有根本性质的进步和革新。”并对《关于加速发展核武器问题的报告》中提出的把原理探索作为突破氢弹技术的首要措施予以肯定。后来，正是由于理论上有了重大突破，才有氢弹新设计方案的形成和付诸试验，并得到了完全胜利。

    在氢弹的研制过程中，周恩来还为科研人员制定了“严肃认真，周到细致，稳妥可靠，万无一失”的工作指导方针。这16个字，充分体现了周恩来一再强调的要“保证产品的高质量”和“绝对保证安全”的思想，深刻揭示了核工业建设和核武器研制试验的特点和规律。由于科技工作者切实贯彻执行了上述方针，从而避免了可能出现的奇灾大祸和巨大的浪费。

    我国导弹核弹头的第一次结合试验，囿于当时的技术状况，是采用带有核弹头的导弹飞行方式进行的，导弹的发射、路径、爆点都在本土及其上空，风险很大。在这次试验的准备过程中，周恩来一再指示要“绝对保证安全”，指示七机部要保证导弹正常飞行，指示二机部要做到在导弹掉下来的情况下不发生核爆炸。根据他的指示，二、七机部分别在导弹和核弹头上采取了多级保险措施和安全自毁装置。但是，周恩来对此仍不放心，主持召开了两次专委会研究两弹结合试验的安全问题，并指示进行两弹结合保险措施和安全自毁的两项“冷”试验，然后根据试验情况决定是否进行“热”试验。国防科委、二、七机部密切配合进行了上述两项试验，进一步验证了两弹结合试验的安全可靠性。至此周恩来才批准于1966年10月27日进行了导弹核武器的飞行爆炸试验，取得了圆满成功。

    1966年12月10日左右，核武器研制基地报告，首次热核试验用的热核装置有一个部件加工时出了一些质量问题，但不严重。当周恩来得知这一情况后，立即派刘杰乘专机前往处理。当刘对乘专机有些犹豫时，周恩来严肃地说：“飞机就是为了检查工作用的，你们就是要利用飞机争取时间