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。
陈建斌 董勇 郝平
陈建斌 郝平 董勇 李之夏 傅达
沈腾 贾玲 关晓彤 华晨宇 沈涛 宋亚轩 雷佳音 杨幂 郭京飞 董子健 杨迪 马丽 岳云鹏 包贝尔 蔡明 潘长江 王宝强 宋小宝 吴孟达 马嘉祺 丁程鑫 刘耀文 张真源 严浩翔 贺峻霖 唐嫣 唐艺昕 任嘉伦 林更新 白冰 张萌 金莎 章子怡 乔杉 袁弘 周一围 沙溢 范丞丞 郎朗 汪峰 汪苏泷 张靓颖 陈建斌 蔡少芬 贾乃亮 张哲瀚 龚俊 黄奕 聂远 师小红 李佳璘 崔奕 涓子 徐光 潘斌龙 王子文 杨颖 毛晓彤 蒋欣 周奕彤 刘洋 母丹 王晶 杨蕊 曹艳 郑国霖 张绍刚 马东 倪萍 杨澜 李宇春 黄晓明
马伊琍 王虎城 邵兵 白红标 朱媛媛 尚雨哲 柳格格
倪大红 周小斌 朱媛媛 王劲松 郝戎 句号 奇道 班赞 杨博 刘莉莉
何冰 于谦 朱媛媛 徐悦 盛冠森
李明启 张英 盖克 刘莉莉 郑铮 刘佳 李歌 朱媛媛 韩莺 卢卓婕 姜武 孙世明
辛柏青 周璞 杜源 黄曼 傅迦 闫学晶 林一霆 高姝瑶 刘硕 任伟 李雨泽
王俊凯 苗苗 郑恺 任敏 辛柏青 李晨 张钧甯 杨皓宇 余皑磊 李梦 李俊墨 董劭辉 齐凯 飞尔多斯 张云鹏 包宇 郭士柏 王枭橦 郭岱鑫 冯柏开 张钊 闫新宇 张梓豪 孙毅 金世佳 李光洁 周一围 曹卫宇 李勤勤 刘陆 刘坤 刘力扬
朱一龙 辛柏青 张子枫 朱亚文 陈飞宇 王砚辉 肖央 吴京 张宥浩 欧豪 韩东君 郭晓东 李卓阳 任重 李乃文 聂远 唐曾 王挺 赫子铭 王阳 贾冰
孙俪 邓超 辛柏青 殷桃 于滨 王丽云 白志迪 王乙竹 田玲 李鑫雨 唐孜娣 周宗印
张铁林 赵明明 袁立 戴春荣 李建群 高兰村 严敏求
袁立 周里京 王涛 沈琳 谭晓燕
钟汉良 袁立 巍子 陈锐 宋佳 刘雨鑫 石筱群 袁苑 唐群 方子哥 刘毓滨 公方敏
孙红雷 韩童生 王志文 刘斌 苏瑾 陆毅 袁立 师小红 文兴宇 钱勇夫 尤勇智 张龄心
胡歌 辛芷蕾 郑恺 陈龙 唐嫣 马伊琍 孙强 陈国庆 姜逸磊
陈数 张岩 易烊千玺 史可 苇青 王嘉 李梣溪 王琪 林千雯 颜世魁 冯雷 巍子 赵锦焘 杨志刚 孙强 巨兴茂 肖茵 张少华 王迎奇 迟国栋 徐敏 刘卫华 丁凯 高昌昊 吴连生 张桐 岳丽娜 李峰 杜若溪 牛北壬 刘晴 洋光 郗希 宋柏乐 郭圣然 闫惠怡 许清瑞 叶成翠
于和伟 富大龙 丁勇岱 白凡 马苏 黄曼 刘凯 赵阳 李溪芮 胡明 李泓良 孙浩 郑晓宁 颜世魁 冯国强 杜功海 李宝安 周波 邵兵 李泰 王玉宁 武笑羽 曹卫宇 赵岩松 安冬 要武 曹骏 朱辉 高海鹏 刘恩尚 石文中 刘泊霄 白威 于俭 孙玮 柳明明 孙强 李春嫒 秦旋 王茂蕾 许之糯 常荻 刘喆 王奕盛 潘宏梁 霍政谚 陈子潇 朱义 李田野 崔文静 张旭 梅洋 封新天 林一霆 党伟 刘洁 薛淑洁 薛淑杰
邓超 彭于晏 赵丽颖 董子健 金士杰 易小星 张本煜 李荣浩 高华阳 李淳 孙伊涵 熊黎 李春嫒 潘米 小马达 金毛期期 孙启恒 孙强 彭菲茗 贾川西 张国庆 程诚 白珞力 方励 郭佳杰 冷海铭
庞博 杨笠 吴昕 杨子 麦琳 刘爽 何浩楠 陈少熙 赵小童 鹭卓 韦世豪 付航 小鹿 唐香玉 于祥宇 詹鑫 阎鹤祥 教主 刘仁铖 黑灯 南瓜 诺米么 漆漆 王越 翟佳宁 杨天真 许昕 滕丛丛 杨幂
王一 翟佳 濡雪 嵇波 陈大伟 李佳璇 任晗 陈大红 毛荣夏 戴明 周澎 路一萍 王大元
杨树林 文松 毛林林 周云鹏 田娃 王小虎 林威 赵振廷
赵本山 宋小宝 宋晓峰 文松 程野 历晓贺 葛珊珊 唐鉴军 杨树林 张小英 王小虎 马苏 赵继伟 许君聪 刘流 卜钰 王君瑞 田娃 赵海燕
王凯 青琳昊 虞汇源 李一桐 李庆誉 刘屹宸 黄志忠 卢力峰 罗晋 辛鹏 吴玉芳 郝蕾 王劲松 陆妍淇 谭建昌 邱心志 沈保平 赵圆瑗 唐昕 王瑞子 冯波 郑业成 乔诗语 邱云鹤 胡健 刘挺 郭九龙 王建国 鲍大志 景岗山 黄诗棋 郭鹏 宣晓鸣 董子武 金瀚 董春辉 郑伟 张世宏 苗圃 谭希和 张志坚 王雨 赵雷棋 刘德凯 王蔚 马晨焱 王媛可 张金元 丁柳雁 王继世 夏楠 萧李臻瑱 张子琪 雪满梁园
陈小艺 张嘉益 娜仁花 王继世 高冰 李蓬 雷镇语 刘波 马静 杨圣文 何苗 黄维娜 湛雅书 吕洋 谭晓燕
刘敏涛 王庆祥 孙涛 杨可心 李洪涛 曲敬国 陶泽如 苗圃 胡战利 袁霞 王志强 邓小鸥 王继世
王学圻 郑萍 杨涵斌 王琦 李坤霖 张博 刘勇 王继世
徐峥 许绍雄 林鹏 李凤绪 仁龙 郭明翔 朱琳 冯瓅 刘洁 周绍栋 韩志 李晓波 苏茂洋 王语嫣 楚留生 刘建华 张立东 王虎成 冉旭 周雷
胡军 左小青 赵立新 高明 刘威 刘交心 郑昊 施大生 奚望 高旭阳 赵峥 徐卫 侯勇 李凤绪 侯长荣 陈剑月
刘威 徐筠 高兰村 李凤绪
张衣 朱雨辰 曹云青 杨采盈 聂鑫 马苏 张艺心 甘雨 于慧 李凤绪 潘泰名 隋俊波 曾红生 Gelu Sun 高晓菲
王丽云 赵丽娟 陈锐 吕晓禾 舒耀瑄 刘文凤
李诚儒 李大海 王艺曈 刘文凤
姚刚 杜敏赫 白凡 范雨林 刘春祥 常亮 李鑫雨 吴旗 李丞峰 崔维宁 吴建 金柯 孙嘉 刘文凤 杨雅絮 李丹军 张钰 李小辉 钟时 邵建 贺镪 周学志 吴刚 莫诗旎 张文秀 齐家伟 丁峰 方延广 陈学刚 王华山 王青青 刘笑虹 来群 陶艺 刘淑清 钟伟嘉 王虎 李邦禹 徐莉琴 于昕冉
赵越 刘文凤 石云鹏
未知
演员：
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