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第十六集
在香烟袅袅的小雨灵台前，黄依依再次向安在天直接吐露了深藏已久的爱恋。
黄依依的梦给了她制作筛状密码机的启示，很快付之行动，不再琢磨几何模型，而是抓紧时间制作了一个筛状密码机。虽然黄依依的猜想被陈二湖否定，但安在天仍然从中看到另一条出路，并决定投入全部人力验证黄依依的猜想。包括黄依依、安在天在内的所有演算人员，在一个月内为这个猜想投入了全部的心血，然而结果却是猜想错误，黄依依疯了一般哭着冲出了演算室。
一场算盘大战，曲终人散。
黄依依独坐山野，安在天悄悄来到她身边，鼓励她“做一颗铜豌豆”。二人在互相安慰中恢复了勇气，再次鼓足了信心。脆弱的黄依依借机再一次跟安在天表白，安在天仍然对爱选择了逃避，然而黄依依却愈发被爱情的火焰烧得失去了理智，她夜里来到安在天家，向他表达了苦恋之情，安在天冷漠的拒绝让她绝望，最后，黄依依留下一张“安在天，我恨你”的纸条，离开。失魂落魄的黄依依独自蹲在暗影中抽泣，被701所培训中心的汪林主任送回了家。
次日，黄依依没有按时上班，安在天命人找遍了701所却不见她的踪影，情急之下，安在天和小查来到黄依依的房间，发现黄依依已经昏迷在床，不省人事。安在天立即把黄依依送往医院。
第十七集
卧床在家的黄依依，被心病折磨得茶饭不思。在激烈的心理斗争后，安在天终于出现在黄依依的家门口，黄依依假装冷言讽刺，安在天不动声色，一盘棋缓解了尴尬的气氛。黄依依再次提起对安的爱恋，安在天却淡然表示一切都要为“光密”让路，包括安葬亡妻。
安在天结合工作成果，改变了破译敌人密码的工作方法，立刻取得成效。陈二湖很快破获了一份敌人的急电。然而例会上，黄依依却对不以为然，老陈愤怒离去。
安在天给安德罗的信不见回复，他出差去了北京。
已婚的汪林借找黄依依下棋之机亲近她，黄依依在对安在天的感情苦苦无果的情况下，百般失意，酒醉中和他发生了关系。不久，关于二人的小道消息便传开了。
很快安在天从北京返回了701，他带回了少量关于斯金斯的资料。斯金斯的资料给黄依依很大的启发，对“光密”的制作有了新的猜想。
陈二湖将黄依依和汪主任的不正当关系告诉安在天，安在天大怒。
第十八集
在徐院长的办公室中，汪林痛哭流涕地坦白了和黄依依的关系。安在天等人开会决定，将汪林撤消干部职业，开除党籍，保留公职，送去后山农场放羊。安在天提出要保护黄依依的声誉。安在天意外收到了汪林的信，信中坦言，自己在黄依依的眼里，只是他的替代品。
黄依依得知汪林东窗事发，深感对其亏欠，多次向安在天请求和汪林一同受罚，不料却遭厉声斥责，一气之下黄依依决定离开701。黄依依为表离去的决心，将自己苦心研究的“光密”资料交给安在天，同时，她任性的言语气得安在天手脚冰凉。陈二湖研究了黄依依提供的资料后发现，此资料对于他们来讲如同天书一般，黄依依在此刻绝对不能离开。
为了留住去意已决的黄依依，安在天采取缓兵之计，暂时留住了黄依依，答应汪林的处理问题由她做主，条件是必须破解光密。
工资很高的黄依依竟然向安在天借钱，她买来香烟，让小查十分不解。
一天清晨，黄依依穿着长衣长裤和胶鞋，戴着草帽，背着一只军用挎包和水壶，悄悄地出了后门。
小查向安在天汇报了黄依依的可疑行迹。
汪林见到黄依依喜出望外，在窑洞里欲和黄依依亲热，而黄依依此刻对汪林却完全是怜悯之情，她所作的一切都只为补偿汪林。
安在天连夜来到黄依依家中，责备她的做法会影响工作，但却被黄依依任性狂妄的反驳击败。为了黄依依能够安心工作，安在天只得再次求助徐院长，徐院长命令阻止汪林和黄依依见面。
黄依依如约来到窑洞，却不知汪林此时已经被接到命令的警卫阻止在农场中，不得外出。
第十九集
黄依依恍然大悟，像丢了魂一样，跌跌撞撞地往回走，安在天开车来接黄依依，却看到沟壑中踉跄而行的黄依依已经处于半昏迷状态，安在天赶忙将她送往医院。
黄依依全身心地投入到破译光密的工作中，安在天的启发令黄依依如获至宝，寻找到攻破光密的新思路，从而使破译工作突破了困扰已久的瓶胫。
忙中偷闲，小查拉着黄依依搭班车进县城，不料狭路相逢张国庆的老婆刘丽华，因为一个座位发生了口角，刘丽华出言不逊，令黄依依初次领教了这个女人的厉害。更传奇的是，留在家里的张国庆一觉醒来，发生公文包被打开了，丢失了几页文件。701大肆出动，终于摸清是张国庆的儿子张建设因为调皮，将文件折成“飞机” 扔进了山谷里。这个举动给张家带来巨大的变动，张国庆被贬为垃圾工，刘丽华带着儿子离开了701，返回乡下。
黄依依终日闭门工作，废寝忘食，再次做出了大胆的猜想，破译小组紧锣密鼓地开始演算，求证黄依依的猜想，这一次黄依依成功了。她破译了光密！
光密的破译，使潜伏在大陆的美蒋特务接二连三露出了他们肮脏、鬼祟的尾巴，公安人员频频出击，大批特务纷纷落网，从而极大地打击了一度嚣张的特务活动。
黄依依和安在天双双荣立一等功。庆功会上，黄依依提出把汪林带走的要求，领导大吃一惊，安在天则无语。
二人苦涩地告别，安在天准备回上海安葬小雨。临行之前，他告诉了她真相：是自己杀害了妻子小雨。
第二十集
安在天独自在回701的路上，唱起了《三套车》，这是他和安德罗老师都喜欢的歌曲。
等安在天从上海回来，意外地发现黄依依并没有离开701，相反她留了下来，并就任了破译处处长的职位。从徐院长口中得知，黄依依去后山农场接汪林的时候，发现汪林在她破译光密期间，又与邻村的一个寡妇好上了。她万念俱灰，得了一场大病。
安在天知道情况后非常难过，也许这个时候他才意识到自己怎样伤害了黄依依。他主动找到她，带给她从上海捎回来的礼物，不料却遭到了黄依依的拒绝，她表明以后二人只能是同志和上下级的关系。
安在天失落了。
张国庆当街大哭，他把即将寄给家人的25块钱丢了，黄依依见状赶忙凑了25元钱寄了出去，张国庆对此感激涕零。为人敦厚的张国庆不忘报恩，每日帮黄依依打水、洗衣服，黄依依对张国庆心存怜悯，时常接济他。张国庆从心底感激不尽，对黄依依照顾得更加周到。
黄依依找到安在天，请他帮助将张国庆的妻子调回701，安在天执拗不过，只好答应她。但他风闻刘丽华是个泼妇，担心有朝一日黄依依给自己招来麻烦。
果不其然，刘丽华来到食堂对黄依依破口大骂，指责她勾引张国庆，安在天冲上前喝斥张妻无理取闹，保护了黄依依。徐院长找黄依依谈心，想帮她解决个人问题，黄依依苦笑着回绝了。
小查陪黄依依一同来到县城医院看病，黄依依在厕所偶遇刘丽华。刘丽华拦住黄依依恶语相攻，黄依依靠在弹簧门边闭目不理，刘见状故意将弹簧门拉到最大，黄依依被弹簧门的惯力击倒，脑袋磕在下水道凸口，顿时不省人事。
黄依依颅内出血，经过抢救挽回了生命，但变成了植物人。面对失去意识和知觉的黄依依，安在天毅然决定将她接回自己家，悉心照顾她，盼望能够用爱将黄依依唤醒，但这个希望最终也没有实现，1965年3月9日，黄依依永远停止了心跳……
安在天妻子小雨的死因是这样：安在天在俄罗斯执行任务的过程中，小雨一直忠实地做他的助手。然而，在一次行动中，小雨的身份暴露，生命受到了威胁，面对爱妻小雨和国家的利益，安在天做出了痛苦的选择——放弃小雨的生命，安在天深爱的妻子就这样倒在了自己的面前。
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