20世紀初的中國，和國際上的差距非常大。
如1905年，科學家愛因斯坦的「狹義相對論」已經問世，標志著物理學進入新紀元。可當時的中國讀書人還在讀四書五經，清政府剛廢除了科舉制，引得國內一片不滿。
哪怕後來民國建立，中國加快工業化，也難以快速彌補這個差距。
好在當時中國的有識之士已經奮起直追，大量留學生從海外學來先進知識建設中國，哪怕是較為冷門的核物理領域，也有人在一窮二白中探索。
其中，對國防極為重要的中國核物理的引路人，就是科學家趙忠堯。
趙忠堯是民國初期的留美學生，曾在美國加州理工學習核物理，後來回到清華任教，開設了中國史上第一個核物理班。
早在留美期間，趙忠堯就發現了「正負電子對湮滅現象」，曾一度被視為諾貝爾獎的有力人選。
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