1964年10月16日，我国第一颗原子弹爆炸成功，举国振奋，世界惊殊。已初步研究了放射病的年轻教师程天民立即上书原总后勤部，请求参加核试验。第二年，他就以学校参试小分队副队长身份出现在戈壁滩核试验现场，正式从大有前途的病理学领域逐渐迈入还几乎一片空白的防原医学领域。

程天民院士（第二排正中）在核试验现场。

对不少参加核试验的人员来说，第一次无比振奋，第二次还可以，第三次就不大想去了，而程天民先后参加了14次。核辐射危险尚且不说，就是“茫茫戈壁，荒无人烟，黄沙漫天，何美可恋”？程天民在诗中写道：“大漠黄沙磨利剑，卫国安邦斩长鲸。”后来，他担任“总后效应大队”指挥组组长，统筹全军的动物效应和物资效应试验，并主编我国第一部《核武器损伤及防护》等专著。

程天民院士与第三军医大学部分参加核试验人员在一起。