1958年12月24日晨，张蕴钰在敦煌组织了一支20多人的精干队伍，带了8辆车，携带了可用10天的各类物资和一部电台，带着一张沙俄测绘出的新疆地形图，顶着漫天风沙，经玉门关向西而去，一头扎进了罗布泊。
1958年，中国核武器研制的关键时刻，张蕴钰将军在周恩来的指导下，被陈赓强烈推荐为核试验基地的建设负责人。他的任务是在敦煌附近的罗布泊建立一座适合进行原子弹试验的基地。 在接到任务后，张蕴钰迅速前往敦煌，开始了核试验基地的筹建工作。这一地区遥远而荒凉，条件极其艰苦。在初访敦煌时，张蕴钰发现由苏联专家提供的设计方案存在重大缺陷。苏联的设计仅支持2万吨级当量的核爆炸试验，这与他所知美国已进行的1500万吨级氢弹试验形成鲜明对比。此外，敦煌地区的水资源稀缺，且核试验可能对周围的文化遗产造成不可逆损害，这些都是他不能接受的。 对苏联专家的态度和方案深感不满，张蕴钰坚决主张更换试验场地。他认为，苏联专家的观点过于保守，忽视了核武器实际当量对国家防御能力的重要性。张蕴钰的这一坚持最终在北京得到了响应。在陈赓组织的会议上，张的建议得到了认可，他获准亲自挑选新的试验场地。 张蕴钰重返敦煌后不久，便带领一支由技术人员和战士组成的小队，从玉门关出发，向西进军。他们的目的地是位于中国西部偏远地区的罗布泊。在冬季的寒风中，这支队伍顶着严峻的自然条件，穿越了上百里的荒原。在测绘队的辅助下，张蕴钰最终选定了一块地势平坦、适合进行大规模核试验的区域。他亲手将一棵木桩标记在地，象征着这里将成为中国核试验的新起点。 他们所选择的地点是一片贫瘠的荒地，这里除了广阔的碱性土壤外，几乎没有任何生机。环境极其恶劣，地下水资源的相对丰富成为了当地唯一的自然优势。张将军将这个地方命名为马兰村，取名自附近博思腾湖边盛开的马兰花，象征着在荒凉中寻找生命力。 随着基地建设的逐步推进，到了1962年，马兰村已经具备了小城市的雏形，但仍面临着严峻的水资源问题。虽然博思腾湖提供了一定的水源，但湖水的高盐碱度让它成了非理想的饮用水来源。更严重的是，盐碱水对建筑材料的腐蚀性很大，这对于需要极高精度和安全标准的实验设施建设来说，是无法接受的。 为了彻底解决水源问题，张蕴钰采取了更为激进的措施。他指挥部队在一处夏季水流充沛的地点建立了一座容量高达1600万立方米的水库，同时修建了水渠和自来水厂，确保了基地的用水安全与稳定。 1962年底，基地的基础设施建设取得了重大进展。一条全长540公里的公路和一座简易机场的建成，大大改善了马兰村与外界的联系。随着交通和物资供应的便利化，1963年，张蕴钰开始着手准备原子弹的实验工作。他清楚，虽然基础设施建设取得了成功，但真正的挑战才刚刚开始。 1964年初，主要的试验设施建设完成，张蕴钰和他的团队进入了最后的冲刺阶段。北京已经明确了核试验的日期，对张将军和他的团队来说，每一分钟都至关重要。他们加班加点，确保所有设备安装调试到位。到了8月中旬，所有的准备工作终于完成，马兰村的核试验基地准备迎接其历史性的一刻。 1964年10月16日，张蕴钰作为核试验的关键科学家，亲历了中国第一颗原子弹的试爆。在试验当日，张蕴钰的职责包括对试验设备的最后检查，还涉及到了确保所有操作符合既定安全规程。在完成对爆炸室的最终检查后，他在操作规程上签下了自己的名字，以确认所有准备工作按计划进行。 在试爆的关键时刻，张蕴钰在观察站内紧张等待。随着倒计时接近尾声，张蕴钰目睹了那一刻的历史性景象——第一颗由中国自主研制的原子弹的成功爆炸。 接下来的岁月中，张蕴钰的职业生涯经历了多次起伏。1968年，他在北京的学习期间被迫离职，直到1975年，他才得以返回马兰基地继续他的工作。在那里，他重拾了早年的核科研工作，还在1978年回到北京，开始了对洲际导弹和潜射导弹等先进武器系统的研发。 张蕴钰的职业生涯在1985年达到了顶峰，随后他选择了退休。在他晚年的一次采访中，张蕴钰回忆起那些年在核试验基地的工作时光。他提到，亲眼见证原子弹与氢弹试验的成功，以及那些壮观的蘑菇云，是他一生中最难忘的记忆。 2008年8月29日，张蕴钰逝世，享年91岁。
