部队后，立即让军事科学院副政委、原教导旅政委李国平，率原教导旅一团、二团、三团、五团归建教导师。至于四团，则由邓成明率领，仍旧从事军事科学院的工作，算是种子部队。送别李国平所部，李剑生立即召开方面军党委会议，统一了思想。随后，立即着手红三方面军的改编工作。好在李剑生所部的工作做得早、做得好，战士们虽然对于从国民革命军的对头突然摇身一变，变成了国民革命军的一员有些不理解，但仍旧坚信李剑生为首的方面军指挥部和党委，改编进行很顺利。红三方面军改称为国民革命军第八路军第125师，师长李剑生，政委、政训处主任罗荣桓、参谋长曾中生，副师长云天，政训处副主任刘侨，副参谋长胡廷铨。下辖385、386共2个主力旅，以及师独立旅、师警备旅、师教导旅、师保安旅、师补充旅等5个直属旅。每旅辖2个主力团及若干直属部队。另，师部直辖特务团、炮兵团、警卫团、骑兵团、工兵团、装甲支队、空歼支队、空降支队、防空支队、防化支队、雷达信息支队、军医院、后勤处、装备处及若干其他直属部队。385旅，由原红18师改编。旅长牛大力、旅政训处主任（政委）白开山、龚厚明任参谋长。386旅，由原红16师改编。旅长杨至深、旅政训处主任（政委）苏政飞、参谋长黄克功。黄克功是李剑生专门找毛伟人发调令调过来的。李剑生惜其才、怜其遭遇，在那个事情发生之前，便先期把他调过来。当然，少不得专程跟他做了一通工作，几乎是禁止他谈恋爱，明确告诉他，他必须上战场杀日寇！黄克功不知道李剑生正在改变他的人生轨迹，虽然觉得有些莫名其妙，但仍旧坚决服从调令，前来报道。在李剑生想来，他宁愿黄克功死于抗日战场，也不愿他那般如正史上的死法。为了怕他出事，李剑生甚至更名换姓，把正史上黄克功的事情讲给黄克功听，问他遇上这种情况如何处理。黄克功半天没做声。李剑生告诉他，唯一正确的方法是，当时不动杀心，埋下痛苦，上得战场，将杀心对准日寇，等一切都结束后，再来审视这段感情！黄克功若有所思，点头应了。也不知他听进去有，李剑生认为，自己能帮他的就这些了。师属独立旅，对内称387旅，由原红15师改编。旅长严冬、旅政训处主任（政委）粟赛、参谋长吴克烈。
师属保安旅，对内称388旅，由原红17师改编。旅长陆可山、旅政训处主任（政委）郭正军、邓成明任参谋长。邓成明是原教导旅旅长、后军事科学院副院长。师属警备旅，对内称389旅，由原红19师改编。旅长郭虎、旅政训处主任（政委）李勤、卢国华任参谋长。卢国华是原红四方面军交流过来的干部，安徵人，是原红四方面军主力师副师长。师属教导旅，对内称390旅，由原红20师改编。旅长高原、旅政训处主任（政委）柳叶、沐寇任参谋长。师属补充旅，由原新兵编练司令部改编。旅长袁国平、旅政训处主任（政委）小蔡中、刘湖任参谋长。刘湖在半年前红三方面军大整训时，调任红20师副师长，接沐寇职，此次再次转职升任补充旅参谋长。师部直辖特务团，由原特务旅整编，团长许凯，政训处主任（政委）王正飞。对外称特务营。特务团下辖特战一、二营、狙击特种营和女子特战队。狙击特战营长范峰、政训处主任（政委）于向阳。女子特战队队长沈莺。师部直辖炮兵团，由原炮兵旅整编，团长刘富贵，政训处主任（政委）刘立民。对外称炮营。师部直辖警卫团，由原警卫旅整编，团长吴征，政训处主任（政委）鲁树林。对外称警卫营。师部直辖工兵团，由原工兵旅整编，团长彭旭，政训处主任（政委）温春林。对外称工兵营。师部直辖骑兵团，由原骑兵旅整编，团长邵前进，政训处主任（政委）王会祥。对外称骑兵营。师部直辖侦察团，由原侦察旅整编，团长徐劲松，政训处主任（政委）米映。对外称侦察营。徐劲松原来是红七军团时的特务团副副营长，李剑生的随身警卫，一身好武功。在长征中数次立得战功，累计升至警卫团副团长。在侦察旅前旅长吴克烈升任红15师参谋长后，他接任侦察旅旅长，这次整编后，出任现职。师部直属装甲支队，由原装甲兵司令部改编，支队长李清、政训处主任（政委）钱壮明。对外称辎重营。师部直属空歼支队，由原空军司令部改编，支队长楚高平、政训处主任（政委）张湘涛。对外无此编制。师部直属空降支队，由原空降军司令部改编，支队长李郅、政训处主任（政委）娄纯俭。对外无此编制。师部直属防空支队，由原防空军司令部改编，支队长黄纯德、政训处主任（政委）周比利。对外称防空营。师部直属防化支队，由原防化兵司令部改编，支队长、政训处主任（政委）彭芝。对外无此编制。师部直属雷达信息支队，由原雷达信息兵司令部改编，支队长胡勇、政训处主任（政委）杨虎威。对外无此编制。师部直属军医院，即原红三方面军军医院，医院院长楚明、政训处主任（政委）赵伯山。对外称师直属医院。师部直属后勤处，由原方面军后勤司令部改称，处长许正方，政训处主任（政委）林达志。对外称后勤一处。师部直属装备处，由原方面军装备司令部改称，处长陈明山，政训处主任
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