1969年，发生了一件举国震惊的大事，核武器关键部件，在运送至北京的路上，竟然被盗了！
这究竟是怎么一回事呢？
1969年3月的一个早上，太原火车站入站口，驶来了一辆黑色的轿车，低调地停在了进站口不远处，车上下来了两个拎包的男人，坐上了从太原开往北京的火车，他们就是太原703研究所的秦家康和杨晓晨。他们拎着一个黑色的人造革包，平常人打扮，谁能想到在这常见的包里装的竟然是核武的关键部件呢。
然而他们不知道的是，在他们上车后，就被人盯上了。
一路上为了保护东西的安全，两人轮流看守，不敢懈怠。然而，在到达北京后检查皮包时，他们发现皮包竟然被调包了，两人运送的核武器关键部件丢失了。
两人赶忙将情况向上面汇报，层层上报后，周总理得到消息后非常地震怒，下达了死命令——必须在十天内侦破此案。
遗失的核武器部件
太原的703研究所在两年前接到任务，研究核武中的一个重要部件——TQD自动仪。这是研究所所有人日以继夜的付出才换来的结果，这次运送到北京就是为了最后的鉴定工作。
TQD自动仪虽然重要，但由于体积不大，重量也不是很重，所以组织上决定由两人乘坐火车护送到北京。任务交到秦家康手里后，他决定带着一名身手不错的下属一同乘坐火车前往北京，这个被选中的人就是杨晓晨。
那个时候的火车还是绿皮车，从太原到北京要接近14个小时，所以早晨坐车出发，晚上刚好可以到。
两人上了火车后，就在行李架上，挑了一个他们一眼就能看得见的地方，将包放在了上面。为了安全，还拿金属链条将拎包的提手和行李架锁在了一起，之后还又检查了一遍才放心。
车上的人们在这一路上也是十分的热闹，有聊天的、有打牌的、有嗑瓜子的，车厢里十分的喧闹，而秦家康两人从始至终都没说过一句话，两人轮流盯着行李架上的包，一刻也不敢松懈。
在火车行驶到代县的时候，时间已经到了中午，车厢里到处都是香味，秦家康从窗户上看到了外面有卖本地著名的烧鸡，而两人肚子也都十分的饥饿了，于是就让杨晓晨下车去买了烧鸡回来吃。
在午饭过后，车厢里的人们也都互相依靠着休息了起来，不一会车厢里就响起了鼾声，没有睡着的人们也都昏昏沉沉的，秦家康两人强打着精神盯着拎包，一直到晚上九点，火车到站后，才松了一口气。
火车到站后，大家都拿着自己的行李准备下车，杨晓晨也拿出钥匙，准备过去开锁，没想到的是，在刚碰到锁链的时候，链子突然掉了下来！锁被打开过！
秦家康意识到，出状况了！他是知道包里的东西有多重要的，于是急忙冲过去，将包打开，果然，包里面只有两团破旧的报纸，TQD自动仪已经不翼而飞了。
周总理震怒，下令十天破案
在检查包裹后，两人连忙报了警，同时将消息报告给国防科委，国防科委在接到消息后，深知此事关系重大，急忙将消息上报给了周总理。
周总理在得到消息后，给当时的公安部部长谢富治打了电话，非常严肃地下达了命令：十天内必须侦破此案。
谢富治在接到命令后，马上下达了指示，严查各个关口的出入境人员，对仪器类物品全部扣留检查。同时还通知邮电局，停止对仪器类物品的国外邮寄服务。
之后马上组织开会。在会上，他向大家说明了情况:“我们研制的核武重要部件，在从太原运往北京的火车上被人调包了，周总理十分震怒，要求十天内破案。”
在说明情况后，大家也都意识到了事情的严重性。立马成立了专案组。经过分析，觉得嫌疑人的身份有两个方向。
第一是特务。由于当时国内特务还没有绝迹，而且核武部件的特殊作用，而且当时中苏关系也越发紧张，东西是被特务偷的，也合情合理。
第二是扒手。铁道部公安局局长刘灵华，根据自己的工作经验提出了这一想法。但是这一观点并不被大家认同，最后大家决定把这起案件当成政治性案件来处理。之后专案组分成了四个组，分别负责不同的区域进行调查，并且约定在一定时间后相互汇报情况。
在调查期间，专案组从秦家康那里得知了一条重要线索：在火车行驶至代县时，他曾让杨晓晨下车去买烧鸡，当时车上上来了很多人，其中有一个黄褐色头发的男人，拎着一个跟他们一样的包，而且还把包放在了他们的包旁边。当时秦家康并没有多想，因为这种款式的包很常见，当是现在回想起来，调包的人应该就是这个人了，而且这个人说话有些娘。
在得知这些线索后，专案组也按照秦家康给出的线索展开了调查，之后找到了一个嫌疑人，虽然特征跟秦家康说得不太一样，但他的行为非常诡异，十分有嫌疑。
之后专案组，在他住的地方悄悄埋伏，将他一举抓获；当时在前往公安局的路上，由于路面倾斜，整辆车掉进了水里，而嫌疑人也趁机跑了出去。
在大家都脱险后，急忙寻找嫌疑人，但是没有找到，有人认为嫌疑人戴着手铐，无法游泳，已经被淹死了，可是就算将水抽干了，也没有下嫌疑人的尸体。
这时大家都意识到，嫌疑人可能已经跑了，但应该没跑多远，而且戴着手铐，应该在附近藏着，于是专案组假装撤离，实际上在暗处观察，果然没过多久，嫌疑人就自己跑了出来被专案组再次抓住。
经过审问，得知这个人叫程书迪，是从台湾来的特务，当时跟这次的案件没有关系，同时还供出了多名在国内的特务和犯下的案件。但那个黄褐色头发的男人却了无音讯。
神探出山，案件终了
随着时间的流逝，距离十天的期限也越来越近，案件却没什么进展，一直关注案件进度的周总理给他们提出了一条建议：请那些不在工作岗位，但拥有着丰富经验的人来帮忙。
于是有着丰富经验，破获过很多大案的老公安郭应峰被请出了山。郭应峰曾侦破过
“保定盗抢杀人案”、“故宫飞盗案”“卢沟桥碎尸案”等很多大案要案，在公安界名声很大，业务很强。而此时的郭应峰已经55岁，因为某些政治原因，在山西五七学习班学习。
在郭应峰的加入后，案件也有了新的进展。他首先对替换的包进行了鉴定，在上面发现了一种红灯牌的护肤品，这种护肤品城里人很少用，一般都是住在镇上的人在用，而且这个人应该是个新手，并且这个人应该还是女扮男装，是一个化妆技术较好女人，居住在山西的一个小镇上。
在得到这些消息后，专案组立刻展开了调查，以太原为中心，对最近发生过的同类案件进行调查，最后锁定了五个嫌疑人。其中四个已经被抓了，只有一个代号叫蝴蝶的还在外面犯案。这个姑娘之前在剧团待过，最近刚刚入行，化妆技术很好。
之后专案组立马锁定了蝴蝶的具体地址，于是就想立马抓人，但是却被郭应峰拦住了。郭应峰谈道：这样抓住她，万一她不认账，那么东西是找不回来的。不如用个妙计，让她自投罗网。
于是，郭应峰换上便装，跟着蝴蝶走进了一家饭馆，并且坐在了她的邻桌，要了两个菜一瓶酒吃了起来，过了一会，一个穿着落后的乡下人走了进来，看到周围没有地方就坐到了蝴蝶的对面，要了一个菜一个汤和馒头，本来这样不起眼的人并没有人注意，但是在付钱时，钱包里那厚厚的一沓钱却让蝴蝶瞪大了眼睛。
此时郭应峰已经差不多吃完了，就掏出烟盒想点上一支烟，但是找遍全身也没有找到火，于是他走到乡下人身边，向他借个火，乡下人也是十分老实的将火柴递给了郭应峰，并且和他简单地聊了两句。而蝴蝶在旁边一声不吭但却仔细观察着。
过了一会已经吃完饭的乡下人又折返了回来，样子非常着急，原来是钱包丢了。蝴蝶意识到自己碰到了高手，立马出门寻找郭应峰，一路跟着到了旅馆，非要拜师。
为了拜师她也把自己做过的案子全部交代了，原来那天她看到两人坐着车去的火车站，以为是有钱人，结果到手后发现是块废铁，已经被她扔到公园的水池里了。
藏在门外的专案组人员，在听到这个消息后就立马破门而入，将蝴蝶抓捕归案，另外还派出人员前往她所说的公园，寻找TQD自动仪，最终找回了氢弹部件TQD自动仪打捞了上来。
而抓捕女贼蝴蝶当天，也正好是周总理给出的最后期限第十天，核武部件安全被找回，蝴蝶也将迎来法律的制裁。
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