1945年抗战胜利后，曾昭抡受北大代理校长傅斯年委托，率先由昆明飞临北平察看、接收原北大化学系实验室、仪器设备与图书资料，筹备复校事宜和化学系工作，这是北大、清华教授中第一位抵达北平者。之所以由曾氏首抵北平，并非由于他是曾国藩家族的后代，或脾气古怪，别人惹不得，实与美国原子弹爆炸后在国人心目中形成的强大震慑力带来的气氛有关。
1945年8月，美军向广岛、长崎投掷原子弹而迫使日本投降，这种新型核弹所爆发出的巨大威力，震撼了世界的同时也改写了世界战争进程，人类进入原子时代。就在国人以原子弹对战争的作用与奥秘感到不可思议，在一片惊呼声中大加赞誉又盲目推崇的时候，曾昭抡于日本向盟国正式举行投降签字仪式一个星期的9月9日，于昆明《正义报》发表了《从原子弹说起》一文，明确警示国民政府军政人员与普通国人，对于原子弹的来龙去脉以及对未来国家安全的影响，必须有一个清醒而具常识性的认知。曾氏明确指出：“原子弹的引用，虽然不是使远东战争急遽结束的唯一因素，至少对于迅速结束此次战争，具有莫大关系，那是不容否认的。日本人民，不幸成为此项新武器的试验品。两枚原子弹，炸死了几十万人。据今所知，广岛被炸以后，若干日内，人民继续死去。到了今天，那一度闻名东亚的海军基地与工业城市，完全变成了死城。地面一切生物，完全灭绝。只有天空飞来的老鸦来此凭吊往日城市的古迹。科学家对于原子弹的幻想，似乎完全证实了一颗总重不过四百磅，含铀仅只六两重的原子弹，不但其爆炸力量相当于两万磅的高炸药；而且炸过以后，因有放射元素的产生，其事后影响，对于生物，亦具有毁灭性……从此种观点看去，原子弹的发明，的确在武器制造史上，开辟了一个新时代。”又说：“素来不讲究科学的中国，这次也为原子弹的惊人功效所震眩。一月以来，街头巷尾，茶余饭后，不分老少，大家都在时常谈论着原子弹，连苏联进军东三省后进展如此神速的奇迹，也为原子弹所掩盖。”但是“我们必需记得，原子弹在美国之所以能以发明，实乃半个世纪来世界上许多第一流科学家潜心研究原子构造所得到的实用结果之一。一般不懂科学的人，只知道提倡工业，强调实用，认研究纯粹科学为迂远与不切实际。哪知道划时代的新发明与新发现，向来是从高深的学理研究演化出来。纯粹科学之极端重要，在原子弹上即得到具体证明。”最后，曾昭抡提醒国民政府当局：“战败后的日本，业已宣布以研究科学为教育主旨。他们是说得出，就做得到的。相反地，我们面临此科学支配一切的世界，却徒托之于空谈。对于原子弹，也不过谈谈写写，并不从事实际研究。……要想急起直追，此刻正是时候。要不然，恐怕机会就要错过了。”
就在曾昭抡发表此文前后，有一个人也在为原子弹爆炸的神奇威力所震撼，并密切关注、搜集这一神秘武器的情报。此人就是曾昭抡的郎舅，时任国民政府军政部次长兼兵工署署长的俞大维。
俞大维由哈佛大学读书时的数理逻辑研究，转入柏林大学研究院后兼及文史，因同学中出了个后来成为他妹夫的“傅胖子”（斯年），感到在文史上无出头之日，遂倾全力专攻数理逻辑与哲学。留德期间，俞大维聆听过爱因斯坦教授的相对论等课程，学识大进。1925年，俞氏写了一篇题为《数学逻辑问题之探讨》论文，刊登于爱因斯坦主编的德国数学杂志《数学现况》，由此成为在这一国际级刊物发表论文的第一个中国人。在该期刊发表论文的第二个中国人则是更年轻的华罗庚，俞、华二人日后成为同道上的好友与这一缘分有一定关系。1929年6月，俞大维返国，未久出任军政部参事。1930年5月，俞氏第二次赴德，任商务专员，负责采购军火装备，专门学习军事，包括兵器制造、战役分析，尤其是弹道学。其间，俞大维用德文记录了四十多本笔记，并自豪地说：“这两年学到的比哈佛三年学的还多！”嗣后，俞大维成为弹道学专家，对原子核能的理论和运用信息也有所了解。
当美国原子弹在日本爆炸后，俞大维在中美联合参谋本部参谋长魏德迈中将处，看到了美国关于原子弹研制的机密文件《史密斯报告》。与俞大维友善的魏德迈私下表示中国也可以研制这类超强威力的武器，并可派人到美国去学习。俞大维闻听大喜，就此上报军政部部长陈诚和最高统帅蒋介石。蒋对此自是大感兴趣，遂令陈诚和俞大维负责筹划组织这一关乎国防发展的重大计划。俞大维受命，认为原子弹的研制最为重要的是物理、化学、数学三门科学，而这三科出类拔萃的人才都集中于西南联大。于是，俞大维首先把目光集中到他最了解并有亲戚关系的曾昭抡身上。
俞大维之所以选择曾昭抡，除了与曾家有世代姻亲，且自己的胞妹俞大絪嫁给曾昭抡之外，更重要的是作为国内一流化学家的曾昭抡，已进行了多年烈性炸药和利用炸药制造武器的研究，并于1943年发表了《新型炸药发明的可能性》等论文，1944年出版了《火箭炮与飞炸弹》专著。而此时曾