组建专家班底派出留美学生
其实，早在李宗仁向蒋介石汇报北平遗留有日本核弹专家的情报之前，蒋介石正悄悄计议著中国人自行研制核弹的可能性，负责执行此一计划的，是兵工署副署长俞大维。
俞氏建议由西南联大物理系教授吴大猷担任核弹计划的专家核心。蒋介石在重庆召见了吴大猷，当即向吴表示，他已下令拨给经费十万元法币，激活这项秘密计划。
吴大猷听完蒋介石一席谈，向蒋先生建言，发展核弹，钱不是主要的，最重要的是人才。蒋介石清楚了问题症结所在，当即向吴大猷承诺，美国退还清朝赔偿八国联军的庚子赔款，可以拨用作为奖助人才赴美国深造的经费，至于人才名单，则请吴大猷选拔开具。于是，在吴大猷带领下，包括杨振宁、李政道、朱光亚这批研习物理学的年轻学子，踏上了留学美国的旅途。
蒋介石召见过了吴大猷以后，交代兵工署副署长俞大维，应延聘人才继续积极展开原子弹研发工作。除了吴大猷教授之外，其时担任西南联大物理系主任的郑华炽、化学家曾昭抡（曾国藩曾孙）、数学家、西南联大教授华罗庚，皆为兵工署研发原子弹的核心专家。
吴大猷等人选定的年轻学者，已经陆续赴美深造，中国的原子弹研究计划正式激活。1946年6月，一个以研制原子弹为核心任务的单位正式组成，按照计划，「原子能研究委员会」和早先成立的「国防科学委员会」密切配合，展开原子弹研发作业。
胎死腹中
然而，随著国内局势的日益紧张，以及辽沈战役的开打，国民党当局的军费渐呈捉襟见肘之势，为了研制原子弹而派遣的年轻学者，仍在美国继续深造之中，当局仍然持续供给经费，让他们没有后顾之忧。但是，为了撙节经费预算，「原子能研究委员会」徒然维持著虚有其表的空壳子，研制原子弹的组织单位不仅不再扩大，还有逐步缩减的打算。
白崇禧于1947年4月21日，呈送了一份《要件演示文稿》给蒋介石，开宗明义建议蒋介石「请设立原子物理研究所」。
这份公文发出后，却有如石沉大海，完全没有下文。一个多月后，由蒋介石兼任院长的行政院，终于把这份公文递送到国民政府主席蒋介石的办公室（无异蒋介石的左手交给蒋介石的右手）。蒋在这份公文上批示：「目前国库支应浩繁，外汇亦须节用，所请设立原子物理研究所一案，似应缓办。」
本来计划大张旗鼓的「原子物理研究所」，最后终因内战军费支出过于庞大，蒋介石被迫忍痛割爱，国民党当局在大陆时期的原子弹研制工作，即如昙花一现。计划搁置后不到三
年，蒋已败退台湾，他二度准备研制原子弹，已是四五年后的事。
