本片通過三代知識分子的經歷，以史詩的手法，描述了20世紀中國當代科學和教育家波瀾壯闊的奮斗史，塑造了以錢學森、華羅庚、鄧稼先、錢三強、朱自清、周培源、吳有訓等為創作原型的卓然不凡的藝術群象，生動再現了從抗戰爆發的清華北大到烽火硝煙的西南聯大，再到新中國誕生之初，一代學子在烽火硝煙中發奮學習長大成人，赴美留學，并取得令世界矚目的科學成就，最終沖破重重阻撓，毅然返回祖國貢獻青春和才華，以滿腔熱血和拳拳的赤子之心奠基共和國科教大廈的史實。

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