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1944年2月，史汀生、马歇尔和国防研究委员会主席万尼瓦尔·布什博士来到了国会大厦众议院议长萨姆·雷伯恩的办公室，向他和多数党领袖约翰·麦克马克、少数党领袖乔·马丁披露了战争中的最大秘密。美国正在倾全力研究一种可怕的武器，需要支付大笔资金。史汀生稀里糊涂地讲了一些自己都不怎么懂的深奥的科学原理，不过，他说议员同样不明白，所以谈细节有何必要？他声明陆军部需要6亿美元，现在就要，不久还要更多，具体数字到时再说。他强调出于保密需要，拨款的详细用途不能明说，连面前的几位大佬都不能说。换句话说，他们仅凭两片嘴唇就想为一个不知能否成功的大项目索取一张金额可以任意填写的签名支票，却的确要到了。“曼哈顿工程”最终的投资超过了20亿美元。
马歇尔后来回忆，史汀生对这些人说：“请务必相信我们的话，给我们这笔额外的钱是至关重要的。你们只需要明白，如果让德国先得到这种武器，他们就可以在一夜之间赢得战争。”马丁对此的记录是：“美国想在德国研究出原子弹之前，执行一项开发这种秘密武器的计划。他们告诉我们需要增加6亿美元预算来制造这种武器。因为此事需要绝对保密，他们要求我们在拨这笔钱时，一定不要询问去向。”在国会两党的领袖中，有7个人大约知道军方在搞一个大工程，这7人中显然没有杜鲁门。
时至今日，陆军部长终于要向总统汇报这个即将成功的大项目。两年前，他曾拒绝这个人了解该项目的任何情况。1945年，史汀生77岁，比日本新首相铃木贯太郎还大4个月。作为美国政坛的常青树，他辅佐过6位总统。1906年，西奥多·罗斯福总统任命他为纽约州南区地方检察官。1911年，他出任威廉·塔夫脱总统的陆军部长时，杜鲁门还在密苏里州的老家种地。1927年，史汀生奉卡尔文·柯立芝总统之命赴尼加拉瓜调停纠纷，随后调任菲律宾总督，其间和麦克阿瑟关系闹得很僵。在菲律宾任职期间，他数次携夫人访问日本，京都最终逃过原子弹的劫难，就因为他这段经历。1929年，他在大萧条时期出任赫伯特·胡佛总统的国务卿，其间率美国代表团出席了伦敦裁军会议和日内瓦裁军会议。1931年日本发动九一八事变并侵占中国东北，他发表了“史汀生主义”，建议对日本采取强硬措施，不承认日本对中国领土的侵占。史汀生和赫尔关系密切，1940年罗斯福再次命令他掌管陆军部。史汀生成为内阁中极少见的共和党人。
担任过很多重要职务，拥有许多荣誉头衔，但他还是喜欢别人称他“史汀生上校”，这会让他回忆起一战时在驻法国野战炮兵部队服役的经历，那是他悠长公职生涯中最值得骄傲的时期。最近一段时间，他的身体变得很差，常因周期性偏头疼和肠道疾病而彻夜不眠，偶尔安稳地睡上一觉都被他得意地写入日记之中。一个不争的事实是，马歇尔上将通常把与史汀生有关的重要公务安排在上午，因为这位风烛残年的陆军部长一到下午就昏昏欲睡。但谁都不能否认，刚正不阿的陆军部长对工作还是充满热情的，特别是到了战争最后的关键阶段。
如前文所述，史汀生对杜鲁门的印象并不好，但他现在必须屈尊前来向他汇报。4月25日中午，史汀生如约来到白宫椭圆形办公室，递给杜鲁门一份经过字斟句酌的仅3页纸共700字的简短备忘录，然后坐下来耐心等待总统阅读。
备忘录开头的第一句话就让总统头直发蒙。“在四个月内，我国将极有可能完成一件人类有史以来从未有过的可怕武器，一颗就能毁灭一座城市的炸弹。”备忘录简要介绍了美国与英国合作研发该武器的过程，目前美国掌握着所有制造和使用这种炸弹的资源，而且若干年内不会有其他国家达到同等程度。文件还指出，其他国家无疑也能发展这项技术，最有可能在“未来几年内取得成功的是苏联”。另外，对这种武器进行国际控制难上加难，“到现在为止，考虑过的控制系统没有一个足以控制这个危险的怪物，这种武器可以秘密建造和研发，可能导致一个强大、无戒心的国家被一个小得多的国家在几天内征服的可怕后果。同其他国家分享它，以及如果分享的话按照什么条件，凡此种种都将成为我国对外关系中的首要问题”。史汀生在文件末尾处写道：“根据目前的道德水准与技术发展的对比状况来看，世界的最终命运将完全取决于这样一种武器。换言之，现代文明有完全被毁灭的可能。”
史汀生坦承，新炸弹可以暂时保证我们在与对手的博弈中稳操胜券，“美国现在拿到了一把‘同花顺’，绝对不能在如何打这手牌时犯傻”。史汀生拿“同花顺”做比喻，是为了引起总统的注意，他知道杜鲁门最喜欢的休闲方式就是坐在桌边和朋友打牌。如果杜鲁门喜欢下中国象棋，史汀生的说法可能就改成“双车错”或“马后炮”。
杜鲁门阅读文件之时，陆军工程兵少将莱斯利·格罗夫斯从后门经地下通道进入白宫，5分钟后被带到了总统办公室。五角大楼和白宫官员对这次会见精心安排，他们担心记者看到史汀生和格罗夫斯一起进入白宫，会凭空引来无端的揣测。本来陆军参谋长也将参加这次汇报，出于同样的原因，马歇尔主动回避了。当格罗夫斯走进椭圆形办公室时，总统刚刚将史汀生的备忘录读完。
史汀生最早知道原子弹研发是在1941年。当“曼哈顿工程”正式启动时，史汀生被罗斯福安排负责这一项目。1942年9月23日，格罗夫斯开始接管原子弹的制造环节。这位西点军校1918年成绩排名第四的毕业生身高1.83米，体重114千克，壮硕的体形给人一种气势逼人的感觉，两撇薄薄的小胡子更平添了几分威势。他之前的职务是陆军工程兵建筑部副部长，曾于1941年到1942年主持过一项大工程，用时16个月就建好了五角大楼。格罗夫斯在中校军衔上停留了10年之久，46岁时还是陆军中资历最深的上校。他认为获得晋升的最好途径是到海外服役，留在国内实在太憋屈了。当他拒绝到华盛顿从事另一项后方工程时，美国后勤部队司令官布利恩·萨默维尔中将——他于1945年3月成为美国历史上第一位工程兵上将——告诉他：“你是经过陆军部长精心挑选的，而且总统已经同意。如果你能干好这项工作，我们就会赢得战争。”一个小小上校的调动竟然需要陆军部长和总统亲自出面，那肯定是个重要且体面的活儿，格罗夫斯这才勉强应承下来。作为弥补，他立即获晋准将军衔，并于1944年晋升少将。如果干“曼哈顿工程”相当于高级工程师，那么干五角大楼充其量只是个乡镇级别的包工头。到1945年4月，受他领导在“曼哈顿工程”各处设施中供职的人员已经超过了12.5万人。
史汀生呈给总统的备忘录不过是个提纲，格罗夫斯递交了一份长达24页的详细报告。杜鲁门单独看一份，史汀生和格罗夫斯合看另一份。老酒猜测美国人这样做的原因不是省纸，而是要把泄密的可能降到最低限度。
报告开篇是“研发目的”：“研发成功后，原子裂变炸弹将成为一种威力巨大的武器，能够对加快结束战争、挽救美国人民的生命与财产起到决定性作用。”格罗夫斯详细列出了新武器令人难以想象的攻击力：“一颗炸弹的威力预计相当于5000吨至2万吨TNT炸药，最终有可能达到10万吨。”报告通过大量技术细节解释了原子裂变的原理，描述了炸弹的制作工艺，回顾了“曼哈顿工程”几年来走过的艰辛历程：从1939年的起源到制造阶段，再到确保整个计划处于“最高机密状态”的“非常安保措施”。
报告说明，工程主要有三处地点，每一处专攻一个方面。田纳西州诺克斯维尔西北方向29公里处的橡树岭基地生产原子弹所需的武器级铀，华盛顿州汉福德基地生产另一种材料钚。新墨西哥州小城圣达菲56公里外还有一处秘密营地洛斯阿拉莫斯，在地图上是找不到的。那里集中了全世界最优秀的数千名物理学家、化学家、数学家、工程师及各领域的顶尖人才。其中很多人来自欧洲，逃避第三帝国的“虎狼之师”来到美国。这里正是后人熟知的美国原子能研究中心，当时有一个别致的名字叫“诺贝尔奖获得者集中营”，据说这座由5000多人组成的小城镇的平均智商超过世界上任何一座城市。洛斯阿拉莫斯国家实验室由来自加州大学伯克利分校的物理学家罗伯特·奥本海默博士负责。如果将罗斯福或杜鲁门比喻成业主，那么史汀生就类似项目经理，格罗夫斯和奥本海默分别对应总监理和总工程师。
报告部分内容与史汀生的备忘录稍有重复，但介绍得更加详细：自1943年以来，“未来最大的潜在对手苏联对我国的研发活动表现出浓厚兴趣”，并通过在美国的外交、情报、间谍组织企图获取“曼哈顿工程”的相关信息。报告还给出了德国核物理领域的研究人数，“随着纳粹政权即将覆灭，德国在这场战争中似乎已不可能再使用这种炸弹了”。报告得出的最后结论和史汀生差不多：“如果由热爱和平的大国掌控，原子弹可以确保未来数十年内世界和平。但如果被滥用，人类的文明将毁于一旦。”
格罗夫斯介绍说，第一颗原子弹可能在德国战败之后和日本战败之前诞生。奥本海默和团队确信年中之后能拿出3颗炸弹——1颗铀弹和2颗钚弹。因为聚爆装置存在失败的风险，计划于1945年7月在新墨西哥州阿拉莫戈多空军基地对第一颗钚弹进行核爆试验。科学家们对简单的枪式起爆装置有足够的信心，认为铀弹不需要试验。8月1日前后，第一颗名叫“小男孩”的枪式铀弹将具备投放条件，第二颗名叫“胖子”——为了向合作盟友丘吉尔致敬而以他的体形命名——的爆聚炸弹亦有望在同月内组装完毕。去年已经组建的一支装备B-29的空军特别部队正在进行严酷训练，届时将担负起投掷炸弹的艰巨任务。
对史汀生的备忘录，杜鲁门勉强能看下去，但对格罗夫斯技术性很强的详细报告很快失去了耐心。其间他停顿过好几次，说很难一次搞懂。“我不喜欢看论文，”总统边抱怨边想努力搞清大量新信息蕴含的意义，“这真是个大项目！”
杜鲁门的上述反应早在两人的预料之中。上个月，当格罗夫斯试图向史汀生介绍详细情况时，部长向他恳求说：“饶恕我吧，你讲的话我一个字都听不懂。”陆军参谋长一向以聪明睿智著称，但当格罗夫斯向他呈上文件时，马歇尔上将硬着头皮阅读了3个小时，然后将它原封不动地退了回去，因为他根本看不懂。
格罗夫斯抱歉地告诉总统，文件不能再简化了，“我们无法用更简短的语言来说清楚它”。杜鲁门提了几个简单的问题，最后说这种武器还要多久才能投入使用。史汀生重复了自己在备忘录里说过的话：“4个月内。”
杜鲁门表示，自己会坚定不移地支持这个项目。他决定不保留自己手中的报告副本，因为那样做“极不明智”，又多了一个泄密的途径，反正自己再也不愿意去看它了。总统指示，为了给控制这种炸弹出现的“各种各样的问题”提供科学建议，授权陆军部长牵头组织一个临时委员会，由史汀生亲自担任主席，詹姆斯·贝尔纳斯作为总统的私人代表居于次要地位，其他人员由主席负责指定。
在参加罗斯福葬礼归来的途中，杜鲁门已经盛情邀请同车的贝尔纳斯出任自己的国务卿。贝尔纳斯具有丰富的政治经验，其个人履历覆盖了美国三权分立的各个代表机构：在众议院任职14年，又在参议院干了10年，最后从法庭速记员一步步攀升到大法官的高位。由于和罗斯福关系密切，他先后出任过前总统的筹资人和撰稿人，然后是战争动员局局长。贝尔纳斯长期以总统特别助理的身份自居，并把自己当成罗斯福的合法继承人。罗斯福在参加第四次大选时并未将他作为副总统候选人，却出人意料地选择了相对保守的杜鲁门。后来杜鲁门这样回忆说：“我成为总统之后，我知道吉米（贝尔纳斯的昵称）每次对我说他觉得事情不应该这么做时，其实他心里想的是，他应该坐在我的位置上。”美国没有选举新副总统的制度，国务卿是名副其实的二把手。一旦杜鲁门出现意外，贝尔纳斯就是第一顺位继承人。至于斯退丁纽斯，杜鲁门打算让他参加完旧金山会议后直接留在那里，作为美国驻联合国的首席代表以保存颜面。
杜鲁门要求两人按照目前的路子继续走下去，并尽可能加快，权当不加限制地使用这种炸弹的做法是前总统生前的既定国策。殊不知罗斯福在去世之前，并未就原子弹的使用做出过任何明确指示。杜鲁门听取汇报、阅读及下达指示共用时45分钟。战后，格罗夫斯以他惯有的心直口快回忆说：“当时的杜鲁门就像一个乘上雪橇的小男孩，踩在一项能够改变一切的发明上，在历史的雪坡上向下快速滑行。”两名下属离开后，杜鲁门告诉一名助手：“我将不得不做出一项史无前例的决定。一想到不得不做出的是怎样的决定，我就不寒而栗！”
既然总统已经做出了明确指示，那么与此相关的一切工作都必须加快进行。如果炸弹最终艰难问世而敌人已经消失，那将是多么没意思的事情啊！现在看来，德国人已不具备挨这种炸弹的条件，原子弹只能用来对付日本人，如果他们能坚持足够长的时间的话。就在向总统汇报后的第三天，4月27日上午8时40分，格罗夫斯在五角大楼主持召开了由他自己担任主席的目标委员会会议，这一机构的职责是为投放原子弹选择合适的目标。参会的除格罗夫斯和他的副手托马斯·法雷尔准将，还有工程总军械师威廉·帕森斯海军上校和他的助手诺曼·拉姆齐博士。时年29岁的拉姆齐是哥伦比亚大学物理学教授，未来提尼安岛前哨基地的首席科学家，1989年诺贝尔物理学奖的获得者。据说他是没有挨过格罗夫斯训斥的仅有的几名科学家中的一个。参会的还有目标委员会首席科学家、密执安大学教授大卫·丹尼逊博士，英国炸药专家威廉·彭尼博士（战后他曾出任英国原子能协会主席），数学家约翰尼·纽曼博士，罗伯特·威尔逊博士等人。列席会议的还有格罗夫斯的几名手下，诸如威廉·费舍尔上校、约翰·德里少校等军方的几名高级军官。
特邀出席会议的陆军第二十航空队参谋长劳里斯·诺斯塔德准将向参会科学家、气象专家出具了冷冰冰的最新数据。自东京3月9日遭到毁灭性火攻以来，在短短6周时间内，已经有461平方公里的日本市区被夷为平地，B-29的低空燃烧弹攻击没有一天不在向敌人展示美军战争机器不容置疑的强大威力。在这个晚春的上午，围坐在桌子边的这些人需要解决的问题是，从日本地图上找到还能轰炸的地方，供一种更厉害的新武器发威。诺斯塔德开列的初选名单包括17座城市——东京、川崎、横滨、名古屋、京都、大阪、神户、广岛、吴、下关、山口、八幡、小仓、熊本、福冈、长崎和佐世保。
格罗夫斯指出，为了确保轰炸效果，投弹必须采用目视瞄准，只有在万不得已的情况下才能使用雷达。因为有效的目视轰炸必须依赖晴朗的天气，首席科学家丹尼逊博士忧心忡忡地提出：“日本夏季天气是一年中最糟糕的。7月最多只有7天好天气，而且3/10时间里多云。8月最多只有6天，也许只有3天。东京的天气尤其恶劣，这个城市在5年时间里只会出现一次连续两天以上的晴朗夏日可供目视轰炸。”法雷尔准将指出，准确的天气预报可以交给最好的气象学家负责。至于东京，它作为一个轰炸目标的可能性已不复存在，最近的夜间燃烧弹攻击已使这座城市变成了一堆废墟。附近的横滨及其海军设施倒不失为一个较好的目标，八幡的钢铁工业也在考虑之列。广岛看上去最合适，但这个城市的详细资料至今未拿到，“它是李梅第二十一轰炸机部队优先考虑名单上暂时未触及的最大目标”。
从作战角度来说，目标的重要性越强，震慑效果就越好。但这是人类第一次将原子弹投入实战，遴选标准还要综合文物保护、科研、战后管理等诸多因素，尤其是对爆炸现实破坏力的测量。首先，城市目前被破坏的程度至关重要，程度越小，越能准确评估原子弹的威力。其次，投放的城市不能太大也不能太小，最好将破坏控制在一定范围之内，方便专家事后评判效果。16时散会时，参会者就目标选择达成了一个原则共识，“它应该是一些人口稠密、直径不小于3英里的城市”。
5月11日上午9时，在异乎寻常的安全保卫措施下，目标委员会第二次会议在洛斯阿拉莫斯实验室召开。奥本海默的办公桌上第一次铺上了远东的地图。根据第一次会议确定的原则，东京、大阪、名古屋等面积过大、遭破坏严重的城市最先被剔除，而吴、佐世保这样的城市又因为太小，放一颗炸弹太浪费，不再予以考虑。目标最后缩减到5座城市，陆军航空部队同意将这些城市作为核武器的“保留地”，不再进行常规空袭。格罗夫斯情有独钟的京都被列为第一攻击目标，级别AA级。和京都一同享受AA级待遇的只有一座城市——广岛。另两个被列为A级的城市是横滨和小仓，第五个候选城市新潟被列为B级。委员会在讨论原子弹在世界范围内可能产生的影响时，京都赢得了最高的呼声。因为这里的居民“知识水准较高”，城市幸存者的抗议肯定会更具说服力。会议要求，陆军航空队在对上述目标实施进一步航拍后再做最后决定。
格罗夫斯手中还有另外一支特殊队伍，代号“阿尔索斯”的特别情报小组，领导人是鲍里斯·帕什上校。最初情报小组的任务是防止泄密，对参加“曼哈顿工程”的人员进行“政审”和跟踪，连奥本海默都不例外。盟军登陆诺曼底之后，他们又被赋予了一项新使命，直接前往欧洲追踪并检查纳粹德国的核设施、核材料和科学家。7名科学家受聘成为小组成员，他们负责现场翻译并评估发现的文件。这些入选科学家必须自始至终未参与过“曼哈顿工程”，以确保他们万一被俘虏也不会泄露秘密。
情报小组首席科学家是荷兰裔塞缪尔·古德斯密特博士，他在1935年到1966年曾经数次获得诺贝尔物理学奖提名，可惜均告失败。古德斯密特通晓数国语言，交际甚广，似乎和欧洲科学界的所有人都很有交情。古德斯密特被选作首席科学家还有一个重要原因，他和美国最想得到的德国核计划负责人沃纳·海森堡博士是交往多年的好朋友。战前海森堡经常去他的家里吃饭，两人关系不是一般的好。古德斯密特最大的业余爱好，是研究刑事侦查方面的新技术，正好与他现在从事的工作吻合。
1944年11月23日，美军攻克斯特拉斯堡，“阿尔索斯”情报小组直奔斯特拉斯堡大学物理实验室。古德斯密特需要寻找的对象冯·魏茨泽克3周前就逃走了，他们居然在实验室里找到了这位理论物理学家没来得及带走的一些私人文件。伴随着莱茵河右岸传来的大炮轰鸣声，古德斯密特和他的助手们借着蜡烛的亮光，开始翻译这些文件。他们突然高兴得跳了起来，原来那正是德国“U计划”的全部资料，而且已经有3个月没有更新。直到那晚之前，盟国科学家都认为德国物理学家已经领先他们一大步。在一个废纸篓里，古德斯密特发现了一封魏茨泽克写给海森堡的信，信中抱怨德国核反应堆令人失望的进展。根据这些文件，古德斯密特认为，敌人还在为格罗夫斯的部下们两年前就已闯过的难关发愁，他们连所谓的铀反应炉都没有。
当他致电华盛顿报告这些发现时，有人提醒他说，魏茨泽克的文件很可能是一个诱饵。他回复说，文件里的证据都是真实的。陆军部提醒他，可能有其他德国人在其他地方制造了原子弹。古德斯密特尖锐地反驳道：“一个使用假支票的工人可能会幻想他一夜之间变成军事天才，一个喝着香槟酒的游客也有可能把自己伪装成一个外交家。但是，那样的门外汉是绝对不可能获得足够的科学知识来制造原子弹的。”
根据文件提供的线索，美国人的首个目标是位于奥拉宁堡的奥尔化学工厂，帕什上校怀疑那里藏有大量的铀矿石。但这个工厂位于柏林以北24公里，在划定的苏战区深处，美、英军队完全没有可能首先到达那里。得到帕什发回的重要情报之后，格罗夫斯通过马歇尔上将，再通过阿诺德上将，联系上了美国驻欧洲战略航空部队司令官卡尔·斯帕茨中将，告诉他“那个工厂正在制造一种稀有金属，可以用于生产现在还未使用过的具有巨大潜力的秘密炸弹”。
1945年3月15日，第八航空队司令官杜立特中将——三年前驾驶B-25从“大黄蜂”号航母上起飞轰炸东京的那位矮个子老兄——下令出动B-17、B-24重型轰炸机1347架，在762架战斗机的护航下轰炸了奥尔化学工厂，共向目标投下了1506吨高爆弹和178吨燃烧弹。为掩盖行动的真正意图，美军还分出一部分兵力轰炸了邻近的一个铁路枢纽，对外声称是摧毁德国的军事工业。德国战败在即，已不可能开发出原子弹，本次行动的真正目的是防止宝贵的铀矿石落入未来最大的潜在敌人苏联之手。但这些超级秘密只有马歇尔、阿诺德等高层才知道。斯帕茨向阿诺德汇报说目标已被有效摧毁。但后来的事实证明绝非如此。
随后帕什上校得知，纳粹德国从比属刚果得到的大部分铀矿石储存在黑兴根施塔斯富特的一家工厂内，离德国北部城市马格德堡很近，这里属于未来的法国占领区，但很接近分界线。不能留给苏联人的东西，同样不能留给法国人。消息传回华盛顿，马歇尔带上格罗夫斯来找史汀生。部长办公室里有一幅几乎占满了整面墙壁的大地图。可笑的是，三人从左看到右，又从上看到下，竟然找不到黑兴根究竟在哪里。史汀生叫来了副官威廉·凯尔上校，他终于在距地面约60厘米的地方找到了要找的目标。四个人撅着腚趴在地上，去仔细观察那个小黑点，仿佛那个不起眼的小地方就是东京抑或柏林。格罗夫斯后来回忆说，当时那一幕如果有摄影师拍下来，一定会让人忍俊不禁的。
马歇尔让作战处长赫尔少将给艾森豪威尔发去电报，指示务必配合“阿尔索斯”小组的特殊行动。远征军司令部的布尔少将甚至建议出动两个装甲师和一个伞兵师，配合第六集团军拿下黑兴根地区。帕什建议采取一次突袭行动，夺取宝贵的铀矿石。第十二集团军情报处长西伯特准将担心此举会引起苏联人的强烈抗议，但司令官奥马尔·布莱德雷上将坚决支持帕什：“让苏联人统统见鬼去吧！”
4月17日，帕什率部突入施塔斯富特，果真在一处盐矿中找到了1100吨铀矿石，装宝贝的那些木桶近乎腐烂。
4月19日，临时雇来的几百名德国人使用从附近制造厂找来的铁丝和纸板厂的材料，重新将这些铀矿石打包并装上卡车，运往160公里外汉诺威附近英军控制的一座机场。这些矿石一部分直接走空运，一部分用火车转运到安特卫普，走海路运往英国。由于执行的是特别护送，沿途看到的人一度猜测是在偷运黄金。这些矿石最终全部被运往美国。
很快帕什又收到一条消息，在斯图加特南部阿尔卑斯山顶的风景小镇海格洛赫，藏匿着大量德国物理学家。帕什率部于4月22日赶到此处，在一处教堂的山洞里找到了德国一个尚处于实验阶段的“核反应堆”。科学家据此判断，德国目前还不具备造出原子弹的能力。帕什在给国内的报告中这样写道：“确认德国的原子弹不会对我们造成危害，可能是整场战争中最重要的军事情报。仅靠这份情报，就足以肯定我们小组的存在价值。”
接下来的几天里，“阿尔索斯”小组在黑兴根一带相继“抓获”了包括奥托·哈恩（1944年诺贝尔化学奖得主）、马克斯·劳厄（1914年诺贝尔物理学奖得主）、冯·魏茨泽克、瓦尔特·格拉赫、库尔特·迪布纳在内的一大批德国优秀科学家。有人向帕什汇报说，德国国家研究院设计部主任、核计划负责人海森堡博士4月20日就骑着一辆破自行车离开了，朝他的出生地巴伐利亚绝尘而去。
海森堡在德国的地位就相当于美国的奥本海默，他的导师、丹麦物理学家玻尔同样属于“曼哈顿工程”的核心人物。1939年海森堡到美国参加一次国际科技会议时，他的好朋友费米、古德斯密特都劝他留下来，美国普林斯顿大学、芝加哥大学、哥伦比亚大学为此都抛出了高薪，最后海森堡还是拒绝了。在他的办公室里，美国人还找到了一张1939年的照片，上面海森堡和古德斯密特正在纽约港握手道别。格罗夫斯电令帕什，不惜一切代价，一定要把这个人带回来：“对我们而言，他比10个德军精锐师还重要。”
当时濒临战败的德国一片混乱，盟军战机在空中投弹，大批难民到处逃荒，纳粹党卫军的狂热分子正在就地处决他们认为不忠于元首的人，海森堡随时有可能死在战乱之中。这位1932年的诺贝尔物理学奖得主也真不容易，白天躲在树丛中睡觉，夜晚赶路，其间成功爬上了一列飞快的火车。他奇迹般用3天时间走完了240公里路程，4月23日到达自家位于乌费尔德湖边小镇的一处别墅。帕什率队于5月2日赶到这里，当时美军大部队还未到达。一名德军少将要求帕什接受他一个师几千名部下的投诚，但帕什知道自己的使命不是受降一个溃散的德国师，而是抓获“10个精锐师”。他毅然放弃了接受数千名德军投降的荣誉，继续执行自己的特殊任务。他告诉德国少将，自己的长官很快就到，明天接受一名将军的受降，比现在向上校投诚更体面。不久又来了一名德国军官，要求帕什接受他和800名部下的投降。帕什故技重演，也把他们忽悠走了。
第二天清晨，帕什率第一二七九工兵营进入乌费尔德。海森堡见到美国人并不害怕：“我一直在盼着你们的到来。”此话不假，他连行李都收拾好了。科学家被护送上一辆装甲车，在一辆坦克的带领下从大街上隆隆驶过，后面跟着一辆坦克和一长溜满载荷枪实弹美国大兵的吉普车。有人笑称斯大林也不曾享受过这样的待遇。抵达美国人驻地的海森堡，与古德斯密特紧紧地拥抱在一起。
抓走了这么多科学家，缴获了大批物资，古德斯密特得意忘形了。他告诉新近调来充当联络官的一名陆军少校：“德国人没有了原子弹，真是太好了！现在我们也不需要用我们的原子弹了。”
“古德斯密特，你太不了解格罗夫斯了，”少校兜头给他泼下了一盆冰水，“如果我们手头有了这种武器，他肯定会把它派上用场的。”
美军“阿尔索斯”小组积极活动的同时，苏联人也在干着类似的事情。他们的“史汀生”是内务人民委员拉夫连季·贝利亚，他们的“奥本海默”是长着一脸大胡子的物理学家伊戈尔·库尔恰托夫。苏联人认为最重要的战利品是铀矿石，这与美国人之前的猜测吻合，苏联放射性金属的供应有限。得益于隐藏在伦敦的间谍发回的机密情报，莫斯科得知纳粹控制的大量从比属刚果运回的铀矿石已被运往德国东部。就在朱可夫攻陷德国首都的当天，一名苏联内务部将军率领30名身着上校军服的科学家飞抵柏林。在库尔恰托夫的首席助手、物理学家尤里·哈里顿的带领下，他们直奔位于达勒姆西南郊区的威廉皇帝物理研究院。从那里缴获的文件中，苏联人发现德国的原子弹研究甚至落后于自己，更不用说和美国人比了。哈里顿命令将所有东西席卷一空，连“门把手、水龙头和洗脸盆”都不放过。行动必须干脆快捷，因为这里已经被指定为美国占领区。
“上校”们分成几个小队，开始搜寻苏联占领区内所有和制造原子弹有关的物资和资料。施塔斯富特储备的铀矿石已经被美国人提前运走，在柏林西北240公里诺伊施塔特镇的一个制革厂仓库里，他们幸运地找到了100吨处理过的铀氧化物。库尔恰托夫如获至宝，因为此前他拥有的铀氧化物才不过7吨。
另一位苏联内务部“上校”、时年33岁的物理学家格奥尔吉·弗廖罗夫接管了被美军炸毁的奥拉宁堡奥尔化学工厂。5月中旬，他找到了住在乡间的德国物理学家尼古拉斯·里尔，邀请他去莫斯科做几天科学讨论。在得到性命安全、优良的科研设施和生活条件的保证之后，包括里尔在内的几十名德国科学家半推半就加入了苏联核研发团队。后来里尔因功被授予“社会主义劳动英雄”称号。他们去讨论的时间不是几天，而是数年乃至更长。前往苏联之前，里尔陪弗廖罗夫检查了被美军炸毁的奥尔化学工厂，竟然发现了完好无损的100吨高品质铀氧化物。它们被精心打包，连夜空运到莫斯科。加上哈里顿在诺伊施塔特发现的矿石，苏联人研发原子弹的原料足够了。后来库尔恰托夫感慨地说，在欧洲解放后的几周里，从德国缴获的铀矿石使苏联研制原子弹的进程至少节约了一年时间。
1945年5月8日，德国投降，这天恰好是杜鲁门61岁生日。上午9时，新总统发表了全国讲话：“这是一个庄严且荣耀的时刻，我真心希望富兰克林·罗斯福能够活着看到今天。”他提醒美国人民不要忘记盟军为了“让世界摆脱希特勒及其邪恶团伙”所付出的可怕代价。“我们不要忘记，身边的许多邻居所遭受的悲伤与心痛。唯有努力，唯有不懈地献身于前方的责任，我们才能偿还自己对上帝、对死者、对子孙后代的债。如果用一个词来作为未来几个月的口号，那就是努力，努力，继续努力。我们必须努力结束战争，现在我们只走完了通向胜利的一半道路。”总统最后说：“远东地区仍处在背信弃义、残酷暴虐的日本人的统治之下。只有当最后一个日本师团无条件投降时，我们的战斗任务才算完成。”
杜鲁门的讲话用时仅2分半。第二天，美国各大媒体纷纷推出了标题加粗加大的号外。《匹兹堡新闻》首先宣布：“欧洲胜利日宣告，下一个就是日本。”《哈蒂斯堡美国人》高声疾呼：“日本该为下葬时穿的和服量尺寸了。”纽约《每日新闻》标题简单明了：“一切都要结束了。”
在大洋彼岸，大英帝国首相同样发表了激情洋溢的演说。经验老到的丘吉尔显然比杜鲁门想得更远，后来他在回忆录中这样写道：“当我在欢呼的人群中走动时，看到饱尝忧患的人们正沉浸在得来不易的欢乐之中，心中却充满着对未来的忧虑和困惑。希特勒的危害以及随之而来的考验和艰难，在大多数人看来，似乎已消失在光荣的火焰之中。然而日本还没有被征服，原子弹还没有制成，世界还处在混乱之中。共同的危险这条纽带曾把伟大的盟国联合起来，今天这条纽带却在一夜间消失殆尽。在我看来，苏联的威胁已经取代了德国，但与之相抗衡的伙伴关系尚未形成。”
经过长达数年高强度的工作，丘吉尔现在已筋疲力尽。午睡的时候，他常常需要几名士兵把坐在椅子里的自己抬到楼上的卧室去。他告诉身边的幕僚：“我怀疑自己是否还有力气坚持下去。”一些内部人士认为，首相萎靡不振是因为主要的敌人消失了，“逆境最能激发丘吉尔的潜在能力，胜利却剥夺了他力量的源泉”。一些人认为，在与希特勒全力对抗了5年之后，“这位坚强的老战士的天性已经不适合平常的政治环境了”，这可能正是丘吉尔在2个月后的大选中败北的主要原因之一。在丘吉尔眼中，纳粹的威胁已被红色苏联取代，“胜利和悲剧”成为他战争回忆录最后一卷的标题。首相私人秘书约翰·科尔维尔为刚刚开启的新时代命名为“和平时期的战争”。
丘吉尔一直是面对面外交的坚定拥护者，他嘲笑电报或现代通信手段“和真人之间交流相比就像隔着一堵无趣、空洞的墙”。5月4日，丘吉尔致电杜鲁门：“在我看来，事情几乎已经不可能再以通信的方式进行下去了，因此要尽快召开三国首脑之间的会议。同时，我们必须坚守南斯拉夫、奥地利和捷克斯洛伐克的阵地，守住美军主要中间阵线上和英军阵线上直到吕贝克的包括丹麦在内的已取得的或即将获得的阵地。”丘吉尔同时希望，杜鲁门能在参加“三巨头”会议的途中经停伦敦，共同研究对付苏联的方略。
杜鲁门于5月9日回电说：“非常赞同您的意见，首脑会议将有利于着手解决三国政府共同关心的且尚未做出决定或达成谅解的问题。我很愿意这个召开三国首脑会议的要求由斯大林元帅提出，而不是由我们中的任何一人发起。至于会谈时间，在本会计年度结束之前（6月30日），我很难抽出时间离开华盛顿。但在这个日期之后，我随时都可以离开。”
德国投降后第三天，5月11日，丘吉尔再次给杜鲁门发去电报：“我想，我们应该联名或分别在同一时间向斯大林发出邀请，在彼此同意的某一未遭破坏的德国城市同我们会见，召开一次三国会议。我们不应当在苏联军队目前占领区中的任何地点会见，因为之前我们两次长途奔走去会见他。现在我不知道我国的大选将在何时举行，但我认为只要公职需要，就不应该有任何理由因这件事影响你我的行动。如果您有意在7月初到我这里，英王陛下将向您发出最热诚的邀请，您将受到不列颠民族的盛大欢迎。如果不是因为您提到的贵国会计年度的关系，我本想建议在6月举行这次会议，因为我觉得一分钟也不能轻易放过。最后我还想补充一句，通过我们最近的通信，我已经得到了一种极大的信心。”
在12日发给杜鲁门的另一封电报中，丘吉尔陈述了担忧。丘吉尔开门见山地说：“我非常担心欧洲局势。我得悉美国在欧洲的航空部队已有半数开始移往太平洋地区，报纸上满版都是美军从欧洲大批开拔的消息。我们的军队按照以前拟定的办法，很可能也要有大幅度裁减。加拿大军队也确定要撤走，法国人的薄弱力量不足以应对目前的复杂局面。任何人都看得出来，我们在欧洲大陆上的武装力量，除了留下少量部队用来管制德国，将在很短时间内消失。由此留下的军事真空很可能被东方的极权势力利用，一道铁幕正在他们的边境落下！总之，在我们的力量还没有完全消散之前，跟苏联人协商解决问题，在我看来，这是压倒一切的当务之急。”“铁幕”一词，就是丘吉尔此时提出来的。丘吉尔清楚，如果美国把军队撤往远东或本土，让筋疲力尽的英国在欧洲独自面对坚如磐石的苏联，斯大林只会更加强硬。“我现在最怕他拖延时间，等到我们的军队解散时，他就可以留下来在欧洲称霸。”丘吉尔对美国新总统的活力和决策能力刮目相看，也对他在欧洲事务知识方面的极度贫乏而烦恼，“最近一段时间是由致命的停滞和悲哀的空白组成的”，他形象地比喻自己和杜鲁门的处境是“一个无能为力，一个一无所知”。
杜鲁门的效率显然颇高，他在当天就做出了回复：“我还是很希望能由斯大林来提议开会，并且希望由我们的大使去劝他做出这项提议。在我看来，为了避免任何有关我们‘伙同一气’的嫌疑，我们分别前往会晤地点是较为有利的。等会议结束以后，如果国内工作容许，我将十分高兴去访问英国，和您充分讨论涉及我们共同利益的问题。”
5月13日，丘吉尔致电杜鲁门：“对三国首脑会议，我希望越快越好，并且在哪里开都可以。在这种情况下，我认为我们应该设法将会议放在6月举行，并且希望不要因为你们的会计年度而把它推迟。我十分希望你随后能到英国来。我同意让我们的大使尽力去劝斯大林来发起开会，我们当照此发出指示。我很怀疑他是否会同意。正当我们的力量冰消雪化之时，他却在巩固自己的地位，时间对他们是有利的。”
在华盛顿，莱希上将5月14日向总统建议说——他当然没看过首脑间的来往通信——应当尽早安排一次与丘吉尔和斯大林的会晤，设法解决欧洲出现的危机，同时落实好打败日本的作战方略。莱希指出，自己2月离开雅尔塔时心里就很不踏实。“更不幸的是，时间才刚刚过去3个月，形势已经恶化到比我最悲观的估计还要危险得多的地步，”莱希在回忆录中这样写道，“美、英、苏以及其他小一些的盟国正在走向分崩离析，德国崩溃的速度远远超过预期，以至于盟国都没做好准备去填补一个大国消失后出现的政治真空。”不过莱希私下认为，由外交经验极度缺乏的新总统主动提出召开“三巨头”会议，是一个相当冒险的举动。