本片通过三代知识分子的经历，以史诗的手法，描述了20世纪中国当代科学和教育家波澜壮阔的奋斗史，塑造了以钱学森、华罗庚、邓稼先、钱三强、朱自清、周培源、吴有训等为创作原型的卓然不凡的艺术群象，生动再现了从抗战爆发的清华北大到烽火硝烟的西南联大，再到新中国诞生之初，一代学子在烽火硝烟中发奋学习长大成人，赴美留学，并取得令世界瞩目的科学成就，最终冲破重重阻挠，毅然返回祖国贡献青春和才华，以满腔热血和拳拳的赤子之心奠基共和国科教大厦的史实。
白宇 周雨彤 朱亚文 俞灏明 董勇 倪大红 保剑锋 郝平 蒋恺 尤勇智 张晓晨 刘畅 梅婷 于洋 张帆 吴昊宸 薛佳凝 海一天 赵子琪 尤靖茹 魏千翔 朱嘉琦 任宥纶 牛超 田雷 赫子铭 贾宏伟
宗峰岩 佟丽娅 何欣 王帅 徐
未知
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张耀 张雅钦 董璇 袁家欢 文力
尹启相 陈善圭 金芝贤 高圭弼 李正河
辛扎伊·本班尼 凯塞利亚·麦克托什 赛克赛特·唐通 珀拉帕·斯里卡琼德查 查育提·尼提查
演员：白宇 周雨彤 朱亚文 俞灏明 董勇 倪大红 保剑锋 郝平 蒋恺 尤勇智 张晓晨 刘畅 梅婷 于洋 张帆 吴昊宸 薛佳凝 海一天 赵子琪 尤靖茹 魏千翔 朱嘉琦 任宥纶 牛超 田雷 赫子铭 贾宏伟
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演员：宗峰岩 佟丽娅 何欣 王帅 徐
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