在上个世纪五六十年代，中国尖端武器攻关的过程中，国家共组织了五个方面的科研力量，即中国科学院、国防科研机构、工业部门、高等院校和地方的科研力量。毛泽东、周恩来、聂荣臻等领导人确定了大力协同，攻克各种科技难关的思路。这条思路，贯穿了“两弹一星”攻关过程的始终。聂荣臻把这五方面的科研力量称之为是“五个方面军”。
从50年代中期起，中国的科技事业取得了巨大进展。在组建机构、组织队伍方面，到1962年，科研单位已由1956年时的381个，发展到1296个，科研人员由9000多人发展到94000多人。这还不包括国防科研系统的科研机构和科研人员。这为两弹一星的成功，奠定了最坚实的基础。
聂荣臻作为“科技主帅”，是这五个方面军的统领者。他深感现代科学技术的极端复杂性，要想干成一件大事，必须把全国的科技力量组织起来，贯彻全国一盘棋的大协作精神，才能取得好的成果。这同战争年代组织大兵团作战，集中优势兵力打歼灭战的思想，是一个道理。
因此，在组织攻关的实践中，他强调最多的，就是大力协作，全国一盘棋。他说：“科学研究必须有适当的分工，但更重要的是必须强调协作。” 他多次说过，国防科研的其它任务，都要为两弹让路。
突出重点，组织全国大协作进行攻关，这是中国科学事业，在经济技术基础都很薄弱的条件下，能够取得快速发展的非常重要的原因。
研制两弹，除了攻克理论上的难题外，尤其需要的是先进的工业技术，但是，中国的工业基础实在太薄弱了，遇到的困难实在太多，如果稍微松一口气，如果不咬牙坚持搞下去，如果不抓紧攻关，就很可能无限期拖下去，最终出现难以预料的结果。
尖端武器需要许多新型原材料，需要高温合金材料、高能燃料、精密合金、半导体材料、稀有金属材料、人工晶体、超纯物质、稀有气体等。有关部门统计过，仅是用于尖端武器的新型材料，至少有5600多种。这样多的原材料研制，非动员全国的科技力量不可。
除了这些新型材料，还有电子元件、精密机械、仪器仪表、特殊设备、测试技术、计量基准等七个大方面，个个都是“拦路虎”。这让聂荣臻想起老百姓过日子，每一家都少不得柴米油盐酱醋茶，按照他四川老家的说法，这叫“开门七件事”。他因此把新材料、电子元件等上述那七个方面，称之为国防尖端事业的“开门七件事”，做好这七件事，两弹就离成功不远了。
聂荣臻总结的这个办好“开门七件事”，成为当时科研战线家喻户晓的动员令，为此成立了统筹全国的专业领导小组，动员全国数以百计的科研机构、高等院校、工厂进行攻关研制。
到1965年时，国内企业已经基本能够办好“开门七件事”。国防尖端事业的“拦路虎”一只只被搬掉了。
聂荣臻这位对科技事业情有独钟的老帅，像当年指挥打仗一样，精心指挥每一场科技上的战役。他率先提出了科研工作管理上要按“三步棋”走法来安排，就是主管部门和科研单位都要树立“三步棋”的思想：一个是正在研究试制的型号，一个是正在设计的新型号，一个是正在探索的更新型号。用他自己的通俗说法：“手里干一个，眼睛看一个，脑子里想一个。”
聂荣臻说：“至少要看三步棋，不能走到哪里算哪里。”
应该说这是他在科研管理工作上的一个创造。
根据这个“理论”，针对导弹研究院，虽然东风二号首次发射失败，聂荣臻仍然提出“三班”的要求：一班抓中近程的导弹，就是重新研制新的东风二号；一班投入研制中远程的导弹；一班探索远程的洲际导弹。
正是按照这个思路，中国的火箭导弹事业才有了后来的辉煌成就。
聂荣臻还说过：“今天的科研，就是明天的装备。”
上世纪五十年代，美国《纽约时报》曾载文讥笑中国，说：“中国人不会搞出什么尖端，因为中国没有精密产品，而没有精密产品的原因是中国人太脏，掌握不了精密技术。”
中国人太脏——聂荣臻记住了美国人的这个讽刺。
也不能全怪美国人胡说。聂荣臻来到精密度要求高的工作场所，见到乱挂标语，乱放广播，尘土纷扬的脏乱现象，就很反感，就要批评。他说：“往往就因为一些灰尘，搞得产品过不了关，零件大量报废，有时还引发事故。” 他反复要求，要确保“干干净净，安安静静”的科研生产环境，实行文明生产，严格保障产品质量。1962年，聂荣臻为了解决清洁、文明、精密生产的问题，专门给中央写了报告，邓小平以书记处名义，向各地方、部队党委发文，专门批转了这个报告。可见他们两个老战友想到了一块。
当时有的领导同志说聂荣臻管事太具体，连这些“小事”都抓了。聂荣臻的回答是：“国防尖端研究无小事。”
与聂荣臻感情颇深的钱学森晚年曾说过：“聂老总过去是打仗的，打仗实际上是一个很大的系统工程，聂老总在导弹研究院刚建的时候，我们并没有提出系统工程的口号，但实际上的很多做法，都是按聂老总的考虑，按系统工程的办法来干的。”
