1945年7月24号在波茨坦会议上，杜鲁门洋洋得意地向斯大林暗示，美国已经拥有了世界上第一枚原子弹，可是斯大林听到这个消息似乎并没有什么反应。四年之后也就是1949年8月29号，一架美国侦察机在沿着苏联南部边界进行例行侦察飞行时，飞行员突然发现位于今天的哈萨克斯坦境内的斜米帕拉丁斯克地区大气层中的辐射水平莫名其妙的高了很多。通过分析空气样品和其中放射性物质含量，美国专家一致得出结论：苏联爆炸了原子弹。这个消息不仅震惊了美国也震惊了整个西方世界。
其实苏联人早在波茨坦会议之前好些年就开始了解原子弹了，而且苏联科学家对原子弹的理论研究在学术领域一直就在进行中。而欧洲、美国的科学家直到1939年才开始对原子能核裂变以及从中获得新能源的问题进行研究，当然苏联当时对研制原子弹并没有做具体计划。1941年6月22日苏联展开反对德国纳粹入侵的卫国战争，使苏联正在进行的核研究工作不得不被迫中断，没过多久苏联的情报人员就发现了一个惊天的消息，1941年9月驻伦敦的苏联情报人员报告，英国和美国研制核武器的思想已经有了实际轮廓。但是这个时候斯大林已经顾不得谁在研究原子弹了，苏联现在需要考虑的是生死存亡，因为德国人已经兵临城下，苏联人要面临的是人类历史上规模最大、最为惨烈的一场战役。
这场保卫战给苏联造成了巨大的经济损失，苏联是百废待兴，况且造原子弹是个花钱的事，苏联真的没有这个钱。不光是没钱，这时候大量的科技人才都集中在美国、英国、德国等国家，所以斯大林心里非常清楚，现在要求苏联造出原子弹，基本上等于痴人说梦。但是1942年3月收到的一份特别报告让斯大林下定决心研制原子弹，报告人是苏联国家安全局秘密警察头目、斯大林很多计划的主要执行者--贝利亚，贝利亚之所以在这个时候提出制造原子弹是因为有个人主动找上门来了，正是这个看上去文质彬彬，显得有些瘦弱。而他竟然改写了苏联的历史，他就是克劳斯·福克斯。
福克斯出生于德国，他早在中学时代就在数学和物理学方面表现出极高的天赋，在大学期间他加入了德国共产党，积极进行政治活动。后来辗转到了英国，在一个苏联朋友的帮助下，福克斯幸运的先后师从两位诺贝尔物理学奖获得者，顺利的完成了博士学位，并且在学术上获得了非常高的成就。但是就在福克斯开始在科学界崭露头角的时候，不幸降临在他的家里，他的父亲因为持社会主义观点而被纳粹分子抓进了监狱，他的小妹妹伊丽莎白和母亲也在纳粹的迫害下相继自杀。这一切都让年轻的福克斯对纳粹德国充满了无比的仇恨，正因如此这个德国人才愿意帮助苏联。
1940年英国决定开始研制原子弹，他们为此专门成立了一个秘密的委员会，才华横溢的福克斯很快就引起了委员会的注意，他们把福克斯从爱丁堡大学挖了过去，就这样福克斯正式开始了研制原子弹的工作。出于一个共产党员对法西斯的政策以及对共产主义的信仰，国仇家恨让年轻的福克斯做出了一个在常人看来不可思议甚至是疯狂的决定，1941年秋福克斯秘密拜访了前苏联驻伦敦大使馆，表示愿意向苏联提供研制原子弹的技术情报，这让当时正苦于寻找突破口的苏联情报部门喜出望外。
于是在贝利亚掌控的强大间谍网下，像福克斯这样的年轻科学家来充当情报人员，一场史上最惊心动魄的原子弹谍报战，就这样悄无声息的展开了。当然仅仅依靠福克斯一个人在窃取情报那还不够，因为还得传出来，所以苏联情报机关还需要找一个跟福克斯配合的高级间谍。这个人需要经常跟福克斯接触，不至于引起英国特工的注意，情报部门经过多方研究和考量，最后他们派出了一个女人--鲁特·维尔纳。和福克斯一样，她出生在德国，家里是个犹太知识分子家庭，中学时代她就是柏林工人运动的积极分子，19岁就加入了德国共产党。1930年23岁的维尔纳随着丈夫来到中国上海应聘英租界市政建设工程师，到上海没多久经朋友介绍她认识了著名的红色间谍理查德·佐尔格，从此开始在中国从事情报工作。她干的最漂亮的一件事就是她和福克斯的合作，陆续把英美研究和制造原子弹的情报资料提供给苏联，成为二十世纪最成功的情报员之一。就是这个看上去并不那么漂亮的女间谍，化名为索尼娅在1942年和1943年期间每隔三、四个月就和福克斯悄悄的接一次头，通过她把福克斯搞来的原子弹研制的秘密资料偷偷的送给苏联人。苏联在中亚的哈萨克斯坦境内有一个第二实验室，领头人就是核物理学家库尔恰托夫，每一次索尼娅把情报带回苏联的时候，在这里工作的苏联研究人员就高兴得像过节一样。
后来福克斯被调往美国参加曼哈顿计划，凭着科学家的特殊天赋和才能，福克斯赢得了英美当局的特别重视和完全信任，很快他就进入洛斯阿拉莫斯--这个最秘密的美国研制原子弹的中心，并且担任了最难解决的物理课题方面的负责人。此时对于苏联来说，这可是窃取美国研究原子弹机密的最佳机会，但是这也增大了窃取情报的难度。当然苏联安插在美国的间谍肯定不止福克斯一个人，他们是在美国、英国布下了一张网，一张连美国特工都摸不到边际的间谍网。
因为在福克斯的帮助下，苏联研制原子弹的步伐虽然迈的很大，但是什么时候能够试爆第一颗原子弹还说不准。1945年8月6号美国在日本广岛投下了第一颗原子弹，这个消息让斯大林突然感到了严重的威胁，而就在13天前在波茨坦会议上，斯大林对杜鲁门提到的原子弹还无动于衷。这时候他向以苏联科学家库尔恰托夫为首的苏联核武器研制工作者提出了一个强硬的要求，那就是不管有多么的不可能，苏联必须要有自己的原子弹。福克斯向苏联提供的情报非常的宝贵，正是由于他提供的情报，苏联的原子弹研究才有了很大的进展。但是福克斯毕竟只是一个方面的专业人才，他能接触到的原子弹研究的核心机密，毕竟还是有限的，到了1948年由于得不到足够的核心机密情报，苏联的原子弹研制再次陷入困境。幸运的是苏联人通过量子物理学派的领袖玻尔，得到了一本美国科学家撰写的手册，这本手册上记载了曼哈顿计划中有关原子研究的一些细节资料，这本手册解了苏联人的燃眉之急。
就在苏联人的间谍活动进展顺利，福克斯屡屡得手的时候，美国人也开始了一个非常秘密的计划，这个计划甚至对当时的总统都是保密的，它的名字叫维诺娜。这个计划是美国和英国的情报机构联手合作，长期进行秘密情报的收集和分析，它的目的就是截获和破译苏联情报机关发出的各种消息。这个计划一开始执行，像福克斯和其他苏联间谍就随时可能面临被发现被逮捕的危险，也正是通过破译这些截获的情报，美国人和英国人逐渐揭开了苏联人的情报网。
苏联的原子弹靠大量盗取英国、美国的情报，终于完成了研究过程，现在他们要开始着手制造原子弹了，1946年1月第一批金属铀进入了苏联二号实验室，苏联原子弹的制造这时候已经进入了倒计时，可没想到这时候福克斯被突然调回了英国，原来英国政府也决定要造出自己的原子弹摆脱对美国的依赖。这时候为了保持和福克斯的联系，苏联间谍组织派出高级间谍亚历山大·贝弗洛佐夫前往英国，从福克斯手上继续获取英国研究原子弹的秘密情报。从1947年秋到1949年，他先后六次向苏联提供了原子弹研究和氢弹研究的绝密情报，正是由于掌握了美国和英国研制原子弹的核心机密，苏联研制原子弹的步伐才大大加快。
但是到了1949年下半年情况开始发生变化，一度阴云开始笼罩在福克斯的心头，这朵阴云正是来自前面提到过的维诺娜计划。1949年9月美国国家安全局破译了苏联驻纽约情报机构的部分电报，其中提到了福克斯是苏联情报部门的间谍。美国特工部门将此情况通报了英国反间谍机构--军情五处，军情五处立即拘捕了福克斯并对其进行审讯。1950年2月3日福克斯在英国被逮捕，认罪之后被法庭判处14年监禁。就在福克斯身份暴露并接受英国当局调查前的一个月，也就是1949年8月，苏联的第一颗原子弹试爆成功。
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