父亲在全力领导组织“两弹”研制的同时，十分关注我国核潜艇的研制。
我国第一座实验性原子能反应堆开始运转后，1958年6月18日，父亲召集罗舜初、刘杰、张连奎、万毅、安东等开会，讨论研制核潜艇问题。
6月27日，父亲向党中央、国务院、中央军委写了关于研制导弹核潜艇的报告。报告说——我国的原子能反应堆已开始运转，
这就提出了原子能的和平利用和原子能动力利用于国防的问题。关于和平利用方面，国家科委曾开过几次会进行研究，已有布置。在国防利用方面，我认为也应早作安排。为此，曾邀集有关同志进行了研究，根据现有的力量，考虑到国防的需要，本着自力更生的方针，拟首先自行设计和试制能够发射导弹的原子潜艇，先设计试制××××吨的原子潜艇，接着再设计××××吨的，前者争取在1961年10月1日前下水。……拟以罗舜初、刘杰、张连奎、王诤等4同志组成一个小组，并指定罗舜初同志任组长，张连奎同志为副组长，筹划和组织领导这一工作。
报告还就海军、一机部、二机部、五院的研制分工、核潜艇生产工厂的建设等问题提出了建议。
这个报告一送上去，当即就得到了批准。1958年6月28日，报告送审第二天，周恩来总理对报告作了如下批示：“请小平同志审阅后提请中央常委批准，退聂办。”次日，邓小平总书记仔细审阅报告后批示道：“拟同意。请主席、彭总阅后退聂。”毛主席和彭德怀也随即圈阅了这个报告。就这样，一项关系到海军建设大局、关系到国防现代化建设大局的重要尖端技术工程确定了，我国核潜艇研制工作正式启动。
1958年9月，二机部组建了反应堆研究室，负责核动力研究；海军和一机部共同组建了核潜艇总体研究室，负责总体设计、研制和任务的安排落实。
在核潜艇研制工作开展不久，1959年9月，赫鲁晓夫来华，周总理和我父亲在同他的谈话中，提出核潜艇的技术援助问题。可是赫鲁晓夫说：“核潜艇技术复杂，你们搞不了，花钱太多，你们不要搞。”
对此，毛泽东十分坚定地表示：“核潜艇，一万年也要搞出来。”
这是一个响当当的誓言，是一个不可摧毁的信念。它代表了父亲那一代人的雄心壮志，那就是，无论如何，中国必须拥有自己的核潜艇。
从此，中国走上了独立研制核武器的道路，其中就包括核潜艇。国务院和中央军委指示以中科院原子能研究所为主，开始潜艇核动力装置的开发研究工作。当时，核科学人才奇缺，除了少数几个人懂得核科学之外，大多数人对核的了解还是比较肤浅的。世界上也只有美国、苏联两国拥有核潜艇，为了不至于使新中国成为一个军事强国，它们都对中国进行了核技术封锁。在开始核动力潜艇研究时，科学家手中所掌握的“资料”，仅仅只有两张外国杂志上发表的并不完全的核潜艇外形照片。就这样，我们的科学工作者，凭着一颗报效祖国的赤诚之心开始了核潜艇的研制工作。
3年经济困难时期，再加上苏联撤走专家，使我国没有力量同时支撑原子弹、导弹与核潜艇这3个攻关摊子。中央专委决定集中力量先搞两弹，让核潜艇研制工作暂停。
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