十年教授，開拓前沿

1950年，沐浴著新中國旭日東升的陽光和對海外學子的強烈召喚，程開甲謝絕了玻恩的挽留，回到了闊別已久的祖國，開啟了他實現(xiàn)科學報國之志的人生旅途。

回國前的一天晚上，玻恩和他長談了一次，知道他決心已定，便叮囑他：中國現(xiàn)在很苦，到了埃及，自己多買些吃的帶回去。他感激導師的關心，但在他的行李里，什么吃的也沒有，全是他購買的建設新中國急需的固體物理、金屬物理方面的書籍和資料。

回國后，程開甲先在母校浙江大學任教，擔任物理系副教授。1952年院校調整，他從浙江大學調到南京大學。當時，中國學習蘇聯(lián)的建國經(jīng)驗，優(yōu)先發(fā)展重工業(yè)。物理系確定開展金屬物理研究和籌建專門化，任務交給了施士元和程開甲兩人。

為了適應國家大搞經(jīng)濟建設的需要，程開甲主動把自己的研究重心由理論轉向理論與應用相結合。他放下架子，主動向青年教師學、向工人師傅學，還專門到中科院沈陽金屬研究所向著名物理學家葛庭燧先生學習內(nèi)耗理論與實驗。1950~1960年間，他先后發(fā)表了《內(nèi)耗熱力學研究》等10余篇內(nèi)耗研究論文，開創(chuàng)了國內(nèi)系統(tǒng)的熱力學內(nèi)耗理論研究。他提出了普適線型內(nèi)耗理論，對內(nèi)耗研究具有普遍指導意義。他與同事共同研究了二元代位合金體系、面心立方金屬間隙原子的內(nèi)耗理論。同時，對tomas-Fermi統(tǒng)計、正則系綜分布函數(shù)、弛豫過程普遍理論、輻射理論、布朗運動、電子集體振動、極化子、細晶粒再結晶等進行了理論研究，出版了我國第一部《固體物理學》教科書。

1952年，程開甲提出了入黨申請。1956年7月，南京大學黨委貫徹落實黨的知識分子政策，批準了他的入黨要求，成為南京大學的第一個“高知”黨員。

1956年3月，程開甲作為國內(nèi)固體物理和金屬物理方面的專家，參與了國家 “十二年科學規(guī)劃”的研究制定；10月，他又作為中國高等教育代表團成員之一，參與高教部組織的赴蘇考察。

1958年至1960年，程開甲根據(jù)組織的安排，再次和施士元教授一起創(chuàng)建南京大學核物理專業(yè)。同時，參與江蘇省原子能研究所的籌建。他們自己動手，研制成功了一臺雙聚焦β譜儀，測得了元素的衰變曲線，這是南京大學第一臺核物理實驗儀器。不久，他們又完成南京大學第一臺直線加速器，為南京大學核物理發(fā)展打下了基礎。

扎根戈壁，隱身為國

1960年，一紙命令將程開甲調入北京，加入到我國核武器研究的隊伍。從此，他隱姓埋名，在學術界銷聲匿跡二十多年。

原子彈研制初期，程開甲被任命為核武器研究所副所長，分管材料狀態(tài)方程的理論研究和爆轟物理研究，為原子彈的研制作出了貢獻。他第一個采用合理的TFD模型估算出原子彈爆炸時彈心的壓力和溫度，為原子彈的總體力學計算提供了依據(jù)。負責原子彈結構設計的郭永懷拿到結果，高興地說：“老程，你的高壓狀態(tài)方程可幫我們解決了一個大難題。”

1962年上半年，我國原子彈的研制工作闖過無數(shù)技術難關，露出了希望的曙光。中央適時作出爭取在1964年、最遲在1965年上半年爆炸我國第一顆原子彈的“兩年規(guī)劃”。為加快進程，錢三強等二機部領導決定，另外組織隊伍，進行核試驗準備和技術攻關，組建核武器試驗研究所。經(jīng)錢三強推薦，程開甲成為我國核試驗技術的總負責人，擔任核武器試驗研究所副所長。44歲的程開甲穿上軍裝，成為一名軍人。從此，他將全部精力投身到中國核武器試驗事業(yè)。

從1963年第一次踏入號稱“死亡之海”的羅布泊，到最后回到北京定居，程開甲在茫茫戈壁工作、生活了20多年，歷任核武器試驗研究所副所長、所長、核試驗基地副司令。兼任核武器研究所副所長，后來，核武器研究所改為研究院，他任副院長，直至1977年。20多年里，作為我國核試驗技術的總負責人，他成功地參與主持決策了包括我國第一顆原子彈、氫彈、增強型原子彈、兩彈結合以及地面、首次空投、首次地下平洞和首次豎井試驗在內(nèi)的多種試驗方式三十多次核試驗任務，而且?guī)ьI科技人員建立發(fā)展了我國的核爆炸理論，系統(tǒng)闡明了大氣層核爆炸和地下核爆炸過程的物理現(xiàn)象及其產(chǎn)生、發(fā)展規(guī)律，并在歷次核試驗中不斷驗證完善，成為我國核試驗總體設計、安全論證、測試診斷和效應研究的重要依據(jù)。以該理論為指導，創(chuàng)立了核爆炸效應的研究領域，建立完善不同方式核試驗的技術路線、安全規(guī)范和技術措施；領導并推進了我國核試驗體系的建立和科學發(fā)展，指導建立核試驗測試診斷的基本框架，研究解決核試驗的關鍵技術難題，滿足了不斷提高的核試驗需求，支持了我國核武器設計改進和運用。