十年动乱中，周恩来等老一辈无产阶级革命家对核工业采取了一系列保护措施，同林彪、江青反革命集团的干扰破坏进行了针锋相对的斗争，使核工业在动乱中仍能继续有所发展。
1967年春，全面夺权、两派武斗的风暴殃及核工业，二机部负责人刘杰已“靠边站”了。许多工厂和研究机构也先后发生了夺权、武斗，乃至出现了停产等严重问题，广大职工生活受到影响，工厂安全受到威胁。针对这一状况，在1967年3月中旬到11月底的8个半月时间里，周恩来亲自多次打电话，并签发了11封特急电报，明确指出：这些单位“是国家重要的国防绝密工厂，对国防建设、加强战备具有极其重要的意义”，要“保证工厂绝对安全，保证工厂稳定生产”。他还两次派调查团（组）到原子能联合企业和核武器研制基地了解情况，制止武斗，维护正常生产。所有这些保护措施，对核工业在“文化大革命”开始后相当一段时间，各项工作大体仍能按计划进行起了重大作用。
1969年，林彪一伙利用所谓备战，决定核燃料工厂搬迁。反应堆和核燃料后处理工厂具有强烈放射性，根本不能搬迁，其他核工厂搬迁也必然中断生产。核事业面临着一场灾难。1969年8月12日，周恩来主持专委会讨论这个问题，他针锋相对地指出：“一线工厂不能搬，要继续生产，加紧生产，力争多生产多储备。”周恩来确定的这一正确方针，避免了搬迁可能带给核工业的致命的破坏。
1970年初到1974年，特别是后两年，周恩来的处境越来越困难了。一方面，“四人帮”对他的迫害越来越疯狂；另一方面，癌症对他的折磨也日益加重。然而，为了民族的繁荣昌盛，国家的安全富强，周恩来以压倒一切的英雄气概和坚韧不拔的毅力，顶着“四人帮”的压力，忍着病痛，在全国动乱之中，主持着党和国家的要务。在这种危难的情况下，他仍然挤出难得的宝贵时间，继续为发展我国尖端事业呕心沥血。在这段时间里，他克服了重重困难，亲自主持召开了20多次专委会议，对我国尖端事业各个领域的发展，做了一系列重大的决策性的指示。这些指示，直到今天仍然具有现实的指导意义。1970年2月、7月、11月，他先后3次指出我国要搞核电站，要靠发展核电解决上海的用电问题。
1974年3月31日、4月12日，是周恩来生前亲自主持召开的最后一次专委会议，看得出，他是以惊人的毅力忍受了巨大的病痛，主持这次会议的。也许他已估计到参加专委会议的时间不多了，在这次会议上，他做长篇讲话，对我国尖端事业的发展提出了许多宝贵的意见。
3月31日，周恩来主持专委会审查批准了上海核电站工程（即现在的浙江秦山核电站）的建设方案，要求绝对安全可靠，并指示有关部门选派好的设计人员支援上海，通过这个工程锻炼一支又红又专的技术队伍；他要求二机部、七机部、国防科委、国防工办，要总结经验，并指派了专人抓这件事；他指示在南方选址要注意防潮、防腐蚀、防风化；他十分关心“三废”（废渣、废液、废气）的处理，详细询问了各种处理方案，一一作了指示；他强调，要想到21、22世纪，要为子孙后代着想；并指出，尖端科研队伍已被林彪一伙搞乱了，要整顿，要从体制上抓。
周恩来多次指示以后，一机部、水电部、上海市、二机部的有关厂、院（所）和高等院校，在科研设计、设备试制和元件研制方面做了不少工作。但是，由于十年动乱，国家对核电建设不可能有明确的方针和全面的规划，各有关方面也难以协同动作，以周恩来1970年2月8日提出搞核电站的时间命名的“7·28工程”（即今日的秦山核电厂）在“文化大革命”期间始终未动一锹一镐。
4月12日，周恩来主持专委会议审查另一项工程时再次谈到，要清除林彪反革命集团的影响，要克服派性，和派性作斗争，要采取措施进行整顿。他详细听取了有关工程设计的汇报，对原设计方案提出了尖锐批评。他指出，没有钻探，水文、地质不搞清楚就定点，是很危险的；他认为搞成“洞内洞外连成一片”、“门当户对”的设计，是严重的失误；他语重心长地告诫大家，今后搞基本建设，一定要注意用水量的问题。他说，水抽多了，地面要下沉，不懂这些就要出漏洞。他一再叮吟大家，一定要牢记我国的尖端事业现在还处在初级阶段，要争取时间尽快搞上去。
1974年8月，已经病重住院的周恩来最后一次听取二机部的工作汇报，并作了许多重要指示。此后仅一年多时间，为我国国防尖端事业发展呕心沥血、辛勤操劳的周总理，便永远地离开了我们。
周恩来总理在为新中国向现代科学技术进军、特别是统领“两弹一星”尖端事业的研制过程中，高瞻远瞩，精心指导，功勋卓著，彪炳青史。正如我国尖端科技发展的见证人、著名科学家朱光亚所言：“‘两弹一星’的成功，是周总理在我国科技事业上建立的不朽功绩的光辉篇章。那些成功的经验，都闪耀着他的智慧火花。他的一言一行，为我们树立了光辉的典范。”
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