粟裕接着召集总参二级部领导开了一次会，中心是谈总参应该如何领会和实现军委的意图，并讲了他经过调查和思考对军队建设、国防建设和对敌斗争的意见。他对我情、敌情的了解和研究，对军事技术、军事地理的渊博知识，使大家深受启发，深为佩服，鼓舞了大家在粟总长领导下做好总参谋部工作的信心。
二、对未来战争类型和模式的科学预测。
“我们并不怕原子战争，但应积极准备……有备无患”。
1954年中央军委明确了军事建设的总方针、总任务。这就是：建设一支优良的现代化革命军队，以保卫中国社会主义建设，防御帝国主义侵略，并且从当年起全面开展了军队的现代化、正规化建设。
1954年12月22日，粟裕刚任总参谋长一个多月，便向中央军委上送了一个《在原子时代关于陆海空军军事建设方针的建议》报告。这个报告中提出军队建设方针的前提是“原子时代”。粟裕认为“在今后战争中，敌人可能广泛使用原子武器，不仅使用于战略轰炸，且将使用于战术轰炸和炮击，一旦战争爆发，不分前方后方，均有遭受敌人原子袭击的危险”。
1955年2月，粟裕在《第五次国防工程会议》上的讲话中指出：“我们并不怕原子战争，但应积极准备，加强国防力量，才能粉碎敌人的进攻，做到有备无患”。同年3月，粟裕在中国共产党全国代表会议上的发言中又指出：“今后战争不同于以往任何战争的特点之一，战争已从线或面的形式发展为原子时代的立体战争”。“帝国主义正在疯狂地准备原子战争，应引起我们的应有警惕。全世界人民包括帝国主义国家的人民在内，要求和平，反对战争和反对使用原子武器的运动正日益开展，但我们的国防建设决不能寄托在这些客观的辅助因素上”。“这就迫切要求我们对防御原子战争有所准备，以防患于未然”。
粟裕反复地向中共中央和全党全军提出这样的问题，不是耸人听闻，而是作为总参谋长，对未来反侵略战争一旦发生，将可能是什么类型的战争，给国家造成什么样的局面，负责地提出看法，使全党全军对此应有所认识和准备。而这个看法是粟裕观察研究当时国际形势和探索现代战争所得出的科学论断。
从这个论断出发，粟裕进行了周密思考，思考的重心是，如何在国内有限的财力、物力条件下，尽快建立起必要的防御反击力量。并据此提出了各军兵种建设的方针、重点。
粟裕《在原子时代关于陆海空军军事建设方针的建议》的报告中，论述了未来战争中在敌人使用原子武器的情况下，国家和军队应采取的对策和防护办法；论述了各军兵种在原子条件下如何发挥作用，进而提出了全军建设的中心和各军兵种建设的重点。
他说，对付敌人原子袭击的最好办法是以原子对原子，这样可能促使敌人不敢使用原子武器；在我们还没有原子武器时，我们有必要而且有可能以防护的方法来对付敌人的原子袭击，以大大减轻原子袭击对于我们的损害。他提出：“为了比较有效地对付敌人的原子袭击，保卫我国的社会主义建设，使我国工业在战时仍能发展生产和再生产，为了掩护我国的强大陆军有效地进行防御和顺利地开展进攻，以发挥其应有作用，以及为了掩护海军的作战和活动，均须有足够空军参加作战，为此建设一支比较强大的空军和国土防空力量，应成为全军建设的中心环节”。
报告根据我国国情和军队实际情况，对海军建设提出了看法和建议。报告说：“我国海岸线漫长，海区辽阔，敌人对我进攻主要将来白海上，故建设一定数量的适合于我国具体情况和适宜于今后作战的海军力量是完全必要的”。
但由于我国空军数量有限，不可能派大量飞机给海军。而我国工业和技术还比较落后并受经济和物质条件限制，短期内不可能建设起一支很强大的海军。所以目前“海军建设应以鱼雷快艇、潜艇和水鱼雷轰炸机为重点”。使我海军在“无足够空军掩护情况下”亦可“大大发挥其袭击作用”。
对于陆军建设，粟裕认为在使用原子武器条件下，坦克机械化军队在战争中的地位将更加重要，不论进攻或防御，都要求军队具有高速度的强大的机动突击力量。如敌于实施原子突击后，以大量坦克机械化军队和空降部队同时登陆与着陆发展进攻，我仅靠徒步步兵及其配属的少量坦克，将无法迅速堵住由原子爆炸而形成的缺口。为了应付可能的突然事变，现有坦克部队应作适当调整，再组建一些坦克师团，作为统帅部的机动突击力量。他在报告中还提出：“为使统帅部握有拳头，能在全国主要战略战役方向上保持强大的突击力量，必须首先发展统帅部预备队炮兵”，“炮兵必须装备有快速运动力的火炮”，以在战时能“迅速堵住由于原子弹而形成的裂口，并对付敌人的空降部队”。
粟裕报告的基本思想很明确，就是在原子条件下，从国家和军队现实状况出发，军队建设突出重点，首先发展那些在反侵略作战中至关紧要的而国家经济力量又能支持的军兵种；在军兵种建设中又要突出各自的重点，以迅速建立起必要的防御反击力量。
1955年2月17日，中央军委向中共中央呈送了《1954年的军事工作》书面报告，把粟裕建议的内容写入了报告：“根据最近期内我国工业建设发展的情况和我军战略的要求，我国军事建设的重点，主要的应是发展空军和国土防空部队”；“陆军的建设，则应以发展炮兵、装甲兵和建设若干个机械化师为重点”；海军建设“以发展潜水艇和鱼雷快艇为重点，并相应地发展水鱼雷轰炸机”。
以上报告得到了毛泽东的批准。尽管这个军事建设重点在落实过程中遇到种种阻力，但这个报告确定的军事建设重点，成为了当时和以后相当一段时间指导军队建设的重要依据。
粟裕多次论述原子条件下现代战争的特点，并概括为突然性、残酷性、快速性、广泛性。从这些特点出发，他对部队训练提出了严格的要求。1955年1月15日，他向中央军委建议：“军事训练应增加对原子、化学的防御问题”。1月18日军委批复“同意”。以后在全军增加了防原子、防化学的训练。粟裕同时指示空军：1955年空军除防空任务外，要全力以复杂气象条件下和干部训练为主。不久，他给海军航空兵下达了同样的指示：“以复杂气象作为一个重要课目”。
1955年3月，总参谋部下达了组织战役训练的指示，要求高级干部学习在核、化学武器条件下的集团军进攻战役和滨海地区防御战役。各军区先后组织了军、师首长司令部野外演习以及师、团规模实兵战术示范演习。为加强全军防化学战的能力，1955年4月中央军委批准成立防化学部，指定粟裕负责组建。粟裕积极筹办，防化学部于1956年1月正式成立，1957年改称防化学兵部。同年10月8日，粟裕给《防化杂志》创刊号题词指出：“防化兵的建立，标志着我军在现代化建设中，又将获得新成就，因为在原子化学战争条件下，如果没有这样一个兵种，我军就很难，甚至不可能完满地完成作战任务”。为使部队能适应艰苦的战争环境，他多次提出“部队每年应搞一次2—3个月的野营生活，列为训练项目”。他的这个很有见地的意见，虽然当时由于种种原因未能付诸实施，但是引起了一些部队领导的注意。60年代初中期，有些部队搞了野营拉练演习，毛泽东给予充分肯定，后来遂在全军普遍推开了这一训练项目。
1955年9月27日，粟裕被授予大将军衔，位于10位大将第一名，并荣获一级八一勋章、一级独立自由勋章和一级解放勋章。
1955年11月，粟裕参与导演了人民解放军历史上规模最大、最能体现这一时期军事特点的辽东半岛抗登陆战役演习。这次演习由训练总监部代部长叶剑英任总导演，粟裕、陈赓、邓华、甘泗淇、肖克任副总导演。参加演习的有陆、海、空军师以上指挥机关18个，部队6．8万余人。全军高、中级干部800余人随演习部队参观见学，一起作业。并请苏联、朝鲜、越南、蒙古4国派军事代表团参观整个演习过程。
为了组织好这次演习，粟裕参与审定整个演习方案，1955年6月又与叶剑英一起去辽东地区实地为演习作准备。
演习于11月13日开始，14日结束。粟裕于10月29日即去旅大协助叶剑英具体组织指导演习。
这次演习着重研究现代条件下歼灭登陆和着陆之敌的有利时机、抗登陆同时抗着陆、提前实施反冲击和反突击、各军兵种的协同作战等问题。通过演习，丰富了人民解放军在现代条件下抗登陆作战的知识，提高了军队高级干部组织与指挥抗登陆战役的能力，取得了组织大规模战役演习的经验。刘少奇、周恩来、邓小平、彭德怀、贺龙、聂荣臻、陈毅等观看了演习，给予高度评价。
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