二十世纪五六十年代，中国开始发展尖端科技。从1964年至1966年，中国完成了三次核试验，孟昭瑞作为当时少有的军事摄影记者，是惟一一个全程参与三次核试验拍摄的新闻工作者。1964年10月16日，他拍下的中国第一次核试验照片，经过严格审查，在十几天后得以发表，这就是那张著名的蘑菇云照片。而1966年10月1日之前，1965年的第二次与1966年的第三次核试验照片一直未问世。
八一电影制片厂1966年摄制完成了记录中国三次核试验成功的彩色纪录片《毛泽东思想的伟大胜利》，该片定于当年10月1日在北京、上海、天津等城市上映，并陆续在全国各地放映。新华社摄影部提议该纪录片上映前，可在《人民日报》上配发三次核试验的照片。新华社为此请示国防科委，国防科委副主任罗舜初以及有关业务人员专门开会讨论，孟昭瑞带去了三次核试验中他拍摄的烟云、火球等多幅照片。会上，他详细汇报了拍摄状况，会议结束时选出了四幅。
罗舜初1966年9月30日给周恩来总理写了一个请示，内容为：
总理：新华社提出，为了配合公开放映我国一二三次核试的影片，它们要求发表有关核试验的新闻图片。现选了四张图片，经研究不存在什么机密问题。现将准备公开发表的四张图片呈上，是否须要发表请审定。此致，敬礼！
一张蘑菇云图片裁掉了地面部分
当天晚上，孟昭瑞接到周恩来总理办公室的电话，总理军事秘书周家鼎通知他，立即到中南海西门取总理的批件。在中南海西花厅总理办公室，孟昭瑞看到周恩来总理已用毛笔在请示上写下“同意发表。周恩来，九.卅”。周秘书将批件交给他时嘱咐：“赶紧发吧，总理同意了。”晚些时候，新华社摄影部的发稿编辑从孟昭瑞手中借走了四幅照片的底片。第二天，也就是10月1日，这四幅照片出现在当日的《人民日报》上。为了保密起见，报上那幅1966年第三次核试验的蘑菇云图并不完整，下面的地面部分被通通删去，因为它可能透露蘑菇云升空的高度。
四十年前的这封批件，孟昭瑞珍藏至今。回忆起当年的情景，他说，真没想到总理这么快就把它批下来，而且工作如此认真细致，这么一件事，他也要亲自写批示。
原子弹试验 邓颖超不知
周恩来抓两弹一星工作体现在方方面面。孟昭瑞说，张爱萍将军曾讲过这样一件事。1964年中国第一颗原子弹爆炸成功后，他在总理家中汇报工作。汇报完后，邓颖超同志埋怨说，“你们说了好长时间的事原来就是原子弹试验，怎么之前连我也不告诉？”张将军笑着说，“总理说这项工作要保密，我也不敢违反纪律呀。”
这件事对孟昭瑞影响很大，“总理带头做保密工作，是我们的榜样。后来我在实验场两次看到氢弹的当量是三百万吨，但这个数字公开之前，不管谁问我是多少，我都没说过。”
自己动手 从头摸起
“周恩来亲自抓国防尖端科技事业，为研制两弹一星，国家成立了以总理为主任的中央专门委员会。我认为，没有他，新中国就不会在短期内研制出原子弹、氢弹，即使处于文化大革命中，中国还成功制造了第一颗人造卫星以及导弹核武器等尖端科技。”孟昭瑞回忆说。
早在1956年4月，毛泽东在《论十大关系》一文中就指出：“我们有了一定的国防力量……还要有原子弹。在今天的世界上，我们要不受人家欺负，就不能没有这个东西。”同年1月和11月，在中共中央召开的关于知识分子问题会议和八届二中全会上，周恩来也阐明了这一问题。
此后几年，在苏联的援助下，中国原子能工业有了初步发展，但1960年，苏联停止所有中、苏经济技术合同，撤走全部在核工业系统工作的技术专家，带走重要资料。周总理鼓励科研专家说，“自己动手，从头摸起，准备用八年的时间搞出原子弹来。”1962年11月，中央成立了以周恩来为首的十五人专门委员会。
第一颗原子弹试验成功
在中央专委会成立后的半个月时间里，周恩来连续主持召开了三次中央专委会会议，确定中国核工业的主攻方向、配调和进口技术设备以及制定出《1963年、1964年原子武器工业建设、生产计划大纲》。“先抓原子弹”是周恩来提出的战略决策。在中央专委会成立后的半年时间内，中国原子能工业各条战线迅速形成了一支能打硬仗的队伍，集中了包括邓稼先、钱学森、朱光亚、王淦昌在内的中国最优秀的科学家，为原子弹的研制和生产提供了保证。
而周恩来则成为名副其实的原子弹研制和生产的“总调度”。在做出决策后，他会派人不断督促检查。中央专委会成立两年后，中国第一颗原子弹就成功爆炸。
孟昭瑞回忆，每次试验前，周恩来都要几次与试验场通电话询问，态度非常谨慎。1964年10月16日，孟昭瑞在第一次原子弹发射现场采访时，亲耳听到张爱萍将军向周恩来汇报原子弹爆炸成功。爆炸中首先产生冲击波，然后火球蹿出，紧接着形成蘑菇云，直到蘑菇云形成，张爱萍才有把握地拨通电话向周恩来汇报，在场人都听到电话那头总理的声音――“确定有把握吗，准确还是不准确？”张爱萍随即又询问身旁的核物理专家王淦昌，得到了肯定答复，周恩来非常高兴。
