其實早在進入調查科之前，徐恩曾就對這裏產生了好奇。徐恩曾進入中央黨部以後，第一次知道了中央組織部內部還有一個神秘的“黨務調查科”。
這個科的人天馬行空，獨來獨往，與其他部門不相往來，其工作人員整日鬼鬼崇崇不知道搞什麼名堂。更令他感興趣的是，這調查科的許多稱謂與別科不同，科長不叫科長，而是稱之為主任，第一任負責人陳立夫就被稱之為陳主任，而且這調查科主任升遷也是非常快的，像“立兄”、張道藩、吳大鈞都位居許多人之上。同樣是個科級，為什麼待遇不同，彼厚而此薄呢？
徐恩曾曾經問過陳氏兄弟，但是沒有得到答案。這個神秘的調查科到底是一個什麼樣的機構？為什麼陳氏兄弟都對它諱莫如深呢？這還要從南方革命政府時期說起。
最初，國民黨仿照蘇聯共產黨的體製和經驗進行國民黨的黨務調查活動。開始主要是調查統計黨員的成分、學曆、經曆以及掌握黨內動態，並對社會政治進行一般意義上的調查統計活動等等，性質類似於檔案部門，情報工作的成分並不占主導地位。直到1926 年5 月國民黨二屆二中全會之後，蔣介石當上了中央組織部長，任命陳果夫為組織部秘書，代理主持組織部日常工作，也就從那時候起，黨務調查工作正式展開。但陳果夫當時的主要精力在於分共清黨和整理黨務方麵，於是就把黨務的調查活動委托給弟弟陳立夫來做。
陳立夫當時在國民革命軍總司令部機要科擔任機要科長之職，主要從事軍事情報等相關工作。接手黨務調查後，陳立夫一手托兩家，左手負責軍方的情報工作，右手扶著黨方的情報工作，成為腳跨黨、軍兩界的情報總管。
因為完全沒有經驗，所以陳立夫也是摸著石頭過河。先七拚八湊拉來二十多個人組成了個草台班子，再把調查科分為兩股，一為采訪股，一為整理股。因為沒有人真正做過情報工作，所以最初的工作並沒有什麼起效。後來由一批留俄回國的學生加入到這個組織中，才使得調查活動像模像樣起來。
這批人主要照辦了蘇共國家政治保衛局，即“契卡”組織的工作性質、工作內容與組織形式，陳立夫的情報組織才得以規範化，達到了能夠與日俄相匹敵的現代化情報活動的水平。
徐恩曾好容易進入黨務調查科，自然要把吃奶的勁兒都表現出來。“新官上任三把火”，他要著著實實地把調查科“革新”一番，讓別人見識一下自己的本領。
他放的第一把火，是建立特務領域的最高秘密指揮機關。他進調查科之前，調查科設在丁家橋中央黨部機關內，那裏機關多、人又雜，非常不利於搞情報這樣的秘密活動。徐恩曾認為，調查科既然是搞秘密調查活動的，辦公地點、人員身分等等，當然是越隱蔽越好，不宜過分招搖。他把自己的想法呈報給陳立夫，得到了“立兄”的讚同，徐恩曾於是放手在南京中山東路5 號中央飯店附近找到一棟半中半西的兩層樓，作為黨務調查科的又一辦公地點。新的辦公地點作為黨務調查科的秘密指揮機關，除了總幹事張衝、特務組長顧建中等少數幾個大特務可以進出外，其他人等不經安排均不許涉足。為避人耳目，他又指示手下在門外掛上一塊“正元實業社”的招牌，裝扮成一個商業機構作為掩護。從此這秘密的“正元實業社”成了國民黨特務活動的真正核心與神經中樞，至於設在丁家橋的黨務調查科，則隻承擔一些公開的調查活動。國民黨的特務活動也從此按公開與秘密兩條線索運行。隨著特務工作的逐步展開，徐恩曾又確立了“公開掩護秘密，秘密指揮公開”
等特工原則。
徐恩曾放的第二把火，是建立了秘密的特務電台。玩無線電對他來說自然是駕輕就熟的事兒。為了加強特務之間的聯絡，增加安全係數，徐恩曾首先在中山東路距正元實業社不遠的地方，建立了黨務調查科的電訊總台，並在上海、武漢等地分別建立分台，使各地的情報能在很短的時間內發送到南京特務指揮機關，大大提高了特工活動的效率。此外，徐恩曾還“捋草打兔子”，利用電訊總台樓下的門麵，開辦了一家電訊器材商店。
他剛籌備開店時，原配梅氏還很不理解，說你整天這麼忙，還開什麼店哪。徐恩曾卻不急不火地說：“真是婦人之見，我開此店可謂一石二鳥、一箭雙雕。其一可賺錢充實特務經費、補貼家用，其二可監控電訊器材的流向，與中共的地下電台捉遊戲……唉，婦道人家不足與之謀也！”
徐恩曾放的第三把火，是加強與首都警察廳及憲兵司令部的合作。通過“積極活動”，調查科與警察廳督察處建立了良好的“夥伴”關係，調查科甚至可以指揮督察處進行公開的特務活動。1930 年秋，徐恩前甚至被憲兵司令部特聘為顧問，每月多拿80 元顧問費不說，“私人方麵的”、“工作上的”便利就更不用提了。這麼說吧，調查科若逮捕了政治犯，大都可送往憲司監獄關押。憲司甚至網開一麵，讓徐恩曾在監獄裏單獨蓋了一排平房作為特務活動的專用監房。
徐恩曾放的這三把火，還真糊弄住了不少人，調查科一時間紅紅火火起來，徐恩曾又一次在主子麵前展現了自己的“卓越的才華”，進一步得到了陳氏兄弟的青睞，為以後的“飛黃騰達”鋪墊了道路。
3援顧順章被捕叛變
徐恩曾接手調查科主任的時候，還隻有十幾個人員。他深感人員缺乏，捉襟見肘，便向陳立夫要求從黃埔調一批即將畢業的學生來輔助開展工作。
在陳立夫的首肯下，蔡孟堅等人來到了徐恩曾手下，並被送到南京郊外的一處隱蔽的地方進行訓練。畢業後大部分人留在南京，一小部分派駐外地。蔡孟堅、黃凱、楊登瀛三人前往武漢，主要任務是配合“國軍”共同“剿共”。
為了避人耳目，三人都是孤身一人，分頭行動。
蔡孟堅到武漢和當地的軍警憲兵組織拉上聯係。他在武漢的公開身份是武漢行營偵緝處的副處長，暗地裏是徐恩曾特務組織派駐武漢的特派員。他和另兩個特務一樣，成日出入於酒樓茶肆，市場小街，多方搜尋可疑人員。