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该剧塑造了坦克工程师苗岩峰、技术员韩玉娟、政治部副主任魏可凡、研究院院长杜延信等一系列形象，展现了新中国三代军事科研人员的命运、精神追求以及他们的感情生活。剧中采取各种视听手段再现40年来社会生活的重大事件，让主人公直接参与到历史创造当中，大大增强了历史感和厚重感，记录了共和国军事科技发展的线索。

日据时期台湾新竹中学三位少年周绍祯、庄是耕、林清文相继在 “皇民化运动”中遭受殖民当局的打击迫害被迫离开校园。他们在为生计奔波摔打历练中思想逐渐成长，在饱尝战时日本殖民当局对台湾底层人民强征暴敛野蛮管制后民族主义意识逐步觉醒，在时代洪流的冲刷下分头迈向不同的道路。周绍祯辗转深入内地抗战，颠沛流离九死一生，后经中共协助加入台湾义勇队为民族抗战倾尽全力。庄是耕考取帝国大学，却被日军强行征召派往战场，后逃离日军。林清文在岛内地下办学传授国学，在家乡保存了中华民族传统文化的火种。1945年日军投降，三人重聚家乡携

自康熙十五年一场巨大的水患之后，年轻的康熙帝设科开举招纳治河贤才，二十四岁的落第举子陈潢脱颖而出，长于治河。年轻的康熙帝不拘一格，将他简拔而出。陈潢与同样有志于治河的靳辅搭档，跨越半个世纪的栉风沐雨，历经了康熙朝几次大政治风波。年轻敢言的陈潢死于奸臣结党的污蔑之下，临死前留下治河名著——《河防述要》。