张国强以饰演硬汉和军人角色闻名（如《我的团长我的团》），此次出演知识分子出身的专家李保国，被部分观众认为气质略有反差，但也有大量好评指出他演出了人物的执着与朴实。徐百慧饰演的妻子形象温婉坚韧，与张国强搭档默契。整体而言，老戏骨的表演功底为剧集奠定了扎实基础，虽有争议但口碑总体正面。

褚栓忠饰演的是李保国的同事或竞争对手类角色（视具体版本设定，通常为科研团队关键成员）。作为国家一级演员，他的表演内敛而有张力，擅长处理复杂的人性灰度。他与张国强的对手戏往往火花四溅，为这部偏向温情的主旋律剧增添了不少戏剧冲突和职场现实的质感。