經歷了從鴉片戰爭到侵華戰爭的中國，在重重戰火中見識到了科技的力量，也認識到了中國和世界強國在科技實力上的差距，在師夷長技以制夷的口號中，一批愛國青年遠渡重洋學習國外的先進技術。新中國的成立點燃了中華民族科技復興的希望，大批海外學子破除一切艱難險阻歸國效力，以錢學森、華羅庚、朱光亞等為代表的海外專家學者為新中國科技事業發展做出了突出貢獻。
錢學森回國後領導了中國第一顆原子彈、氫彈的研制，為中國的科技發展做出了重大貢獻，這樣一位物理學新星在美國時也是炙手可熱的存在，所以錢學森的回國之路走的異常艱辛。為科學研究暫留美國錢學森的父親錢均夫年少時與魯迅、蔣百裏等人一起前往日本學習救國之道，回國後投身民主革命，錢學森自幼在父親的愛國教育熏陶下長大，奠定了他一生愛國的思想基調。
23歲時錢學森考取了赴美留學公費生的名額，1935年只身赴美前往麻省理工航天專業學習，經過深入的學習後，他意識到中國與西方國家在飛機制造上的差距，只有掌握系統的航天知識體系，才有彎道超車的可能。想通這些後，他毅然決然地轉入麻省理工航空系學習，在這裏，他遇到了世界著名的科學家馮·卡門。很快他成為馮·卡門最重視的學生，在這裏錢學森展現了他強大的天賦，在美國的幾年很快就掌握了系統的數學和物理學知識。適逢國內連年戰亂，局勢動蕩不安，並不利於科學研究，錢學森只得繼續留在美國。
加州理工學院火箭小組組建，錢學森作為第一批組員，在美國火箭研究中做出很多重大貢獻，在此期間，他關於高速空氣動力學和噴射推進科學有了更深刻的理解和掌握。錢學森的天賦得到了美國人的一致認可，除了導師馮·卡門對他的評價頗高外，美國火箭專家克拉克是這樣評價錢學森的：中共的歸國學人當中，無人重要效能出錢學森其右。由此也可以看出，錢學森在美國人的眼中既是一個能促進科學進步的關鍵人物，又是一個頗具威脅性的人，所以在錢學森想要回國的訊息一經傳出，美國就對他進行了非法扣押。
為報效祖國遭抄家拘留1949年，新中國成立的訊息傳到美國，錢學森夫婦得知這個訊息後立刻著手準備回國。錢學森毅然決然地辭掉在加利福尼亞理工學院的工作，夫妻二人將自己的書籍筆記等裝箱打包，買好機票準備啟程回國。
一切準備就緒的時候，卻接到了美國移民局的通知，懷疑錢學森是共產黨人，嚴禁錢學森離開美國，並將他的全部書籍筆記非法扣押，還吊銷了他參加機密研究的證書。這一番操作讓錢學森憤怒不已，但又覺得這是一個回國的契機，於是他以此為由向美國當局提出回國申請。
他強烈的回國決心觸怒了美國當局，在他們看來放錢學森回國是在給自己樹立一個強勁的敵人。於是美國海軍次長釋出了：「錢學森無論走到哪裏，都抵得上五個師的兵力」的言論，回國之路受到重重阻礙，他本人也被非法拘留在特米那島十四天。
這十四天中錢學森歷經磨難，每天晚上都有人輪流看守，更是采用卑鄙的手段折磨他，用刺眼的燈光擾亂了錢學森的睡眠，長期睡眠不足讓他的身體和精神上都受到極大的摧殘。馮·卡門教授得知錢學森被非法拘禁後十分憤怒，立即向美國移民局提出抗議，並組織社會募集資金1.5萬美金作為保釋金解救錢學森。
錢學森雖被釋放，但他仍然沒有完全獲得自由，他仍然需要每個月前去移民局報道，並且制止他和他的家人離開美國。在這個時期，他像是被軟禁一樣，時常會有人闖入他的住所進行檢查，往來的信件和電話都會被監視。
在這段失去自由的日子裏並沒有消磨他們一家人想要回國的熱情，反而更加堅定了他們要回到祖國懷抱的信念。他們為回國時刻準備著，租房只敢簽一年的合約，家裏常備著三只輕便的行李箱，只為了有回國的訊息傳來時，他們能第一時間回家。
用戰俘作為籌碼換回錢學森錢學森設法回國的訊息傳回國內，中國政府便設法為留美學生回國創造條件。1954年4月，日內瓦會議召開，會議上美國提出要求中國釋放戰俘及間諜，中美會談時，時任美國國務卿擬了一份要求中方釋放的人員名單，中國外交官也要求美方立刻停止對中國留學生的扣留。
然而中方的合理要求卻被美國拒絕，日內瓦會議結束後，中國為促成錢學森在美留學生盡快回國，釋放4名美國戰俘，以示誠意。但此時美國卻以中國拿不出錢學森要回國的真實理由拒絕放行。
就在中美對峙時期，錢學森的一封信件打破了僵局，信件中，錢學森陳情了自己期盼回國的心情，裏面還有一張美國【紐約時報】的新聞報道，上面寫著1953年3月錢學森就被命令驅逐回到中國，但隨後又被命令不允許離開美國。在如山的鐵證面前，美國只好答應釋放錢學森回國，作為交換條件，中國釋放了十一名美國戰俘。
1955年8月4日，錢學森被通知允許回國，1955年10月1日清晨，錢學森一家終於回到了自己魂牽夢繞的祖國，回到自己的故鄉。回國後的錢學森投入到了祖國科技事業中，從零開始組建中國第一個火箭、飛彈研究所，他主持完成了「噴射和火箭技術的建立」規劃，參與制定了中國第一個星際航空的發展規劃。在錢學森的努力帶領下，1964年10月16日中國第一顆原子彈爆炸成功。
1967年6月17日中國第一顆氫彈空爆試驗成功，1970年4月24日中國第一顆人造衛星發射成功。新中國誕生之初，國家百廢待興，科技基礎更是極為薄弱，亟待改善，正是有像錢學森這樣的愛國科學家，為祖國的科技發展奉獻自己，他們中大多數人成為了新中國各個領域科學技術發展的奠基人或拓荒者。在那個激情燃燒的年代，在他們的帶領下，全國科研人員在極為困難的條件下自力更生、艱苦奮鬥，創造了一系列舉世矚目的科技奇跡，給後人留下了寶貴的精神財富。
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