“兩彈一星”元勛、中國原子能事業開拓者和奠基人之一的錢三強，于1948年夏從海外回到戰亂中的祖國。1949年1月北平和平解放后，錢三強“當時的感覺，周圍的一切似乎在一剎那之間都發生了變化。變化之大和突然，簡直讓非身臨其境者無法確信”。3月的一天，他忽然接到通知，被邀請參加解放區的代表團去巴黎出席第一屆世界保衛和平大會。中共中央在極其困難的情況下撥出5萬美元，要他幫助訂購有關原子能方面的儀器和資料。看到共產黨的領導人在新中國尚未建立時就有這種發展科學事業的遠見，錢三強“心如潮涌，眼前一片模糊”。
1955年1月15日，錢三強聆聽了毛澤東在主持中央書記處擴大會議時開宗明義的講話：“今天，我們這些人當小學生，就原子能有關問題，請你們來上一課。”8月，他加入中國共產黨。第二年，在請求轉正的報告中，他寫道：“為了使得我國的科學從落后的狀態快步地趕上我們的需要，我們必須要加強黨的領導。”他在1990年撰文回顧走過的道路時，寫道：“我們中國的原子核科學家，在這方面應該說一直是幸運的。國家最高層不但有果斷的決策，實行決策的條件、措施也都在周總理的運籌之中……就這樣，許多辦不到的事情辦成了，難以出現的奇跡出現了。”
1950年11月，錢三強出席了在波蘭華沙舉行的第二屆世界保衛和平大會。時任中國科學院辦公廳主任兼應用物理研究所所長的著名物理學家、中國現代物理學研究工作的創始人之一的嚴濟慈也出席了這次大會。1927年，嚴濟慈獲得法國國家理學博士學位。1948年，他當選為中央研究院院士，同年當選為中國物理學會理事長、北平科學工作者協會理事長。雖然那時一門心思從事科學工作，但從1937年起，他陸續接觸到的幾位共產黨員，都給他留下了很好的印象。嚴濟慈從內心對共產黨為勞動人民謀幸福的做法十分敬佩。
1948年9月下旬，嚴濟慈在南京召開的中央研究院院士大會上，發言抨擊時政，抵制當局威逼利誘科學家前往臺灣的做法。隨后，他毅然南下昆明，繞道香港，于1949年3月到達剛剛和平解放不久的北平，隨后參加了包括全國政協第一屆全體會議在內的一些政治活動。他感慨道：“我從此認識到科學家在新中國將是英雄大有用武之地。”10月1日，他參加了開國大典。他的夫人說那天他“高興得跟孩子似的”。
1949年9月，中國科學院開始籌建。郭沫若請嚴濟慈參與籌建。嚴濟慈對郭沫若說：“一個科學家一旦離開實驗室，他的科學生命也就從此結束了。”但“郭沫若院長教導我說：‘倘能使成百上千的人進入實驗室，豈非更大的好事!’”嚴濟慈感受到郭沫若的情真意切，且言之有理，便接受了任務。
從華沙回來后，嚴濟慈先后參加了土改工作團和抗美援朝赴朝慰問團，后來又在東北感受到了廣大職工為恢復廠礦生產展現的苦干精神……這一切都使他看到了新中國的光明前途。1955年，他當選為中國科學院學部委員(后改稱院士)，后任技術科學部主任。1958年6月8日，為盡快培養科技人才，中國科學技術大學籌備委員會成立，嚴濟慈任籌備委員會委員。同年9月，中國科學技術大學創立，郭沫若任校長，嚴濟慈兼任中國科學技術大學教授。1961年，嚴濟慈與華羅庚一起出任中國科大副校長。嚴濟慈負責領導全校的教學工作以及4個系和3個教研室、處。同年，嚴濟慈出任中國科大校務委員會副主任，主持校務工作。
1979年，嚴濟慈申請入黨，并于1980年1月加入中國共產黨。盡管在此前他并不是黨員，但他熱愛黨、相信黨。在入黨志愿書中，回顧對黨的認識時，他寫道：“經過歷次政治運動，我逐漸認識到黨的大公無私，堅決擁護黨的領導。在1957年‘外行不能領導內行’的風聲里，我在《人民日報》上發表文章。文章一開頭就說：‘黨能領導科學，而且黨不能不領導科學，因為在新中國科學不再是可有可無的東西。’”
1979年，時任中國科學技術大學研究生院院長的嚴濟慈，與美籍華人、著名物理學家李政道教授合作組織中美聯合招考赴美物理研究生項目，擔任招考委員會主席，在國內招考與物理相關專業的大學畢業生赴美攻讀博士學位，為國家培養人才開辟新的渠道。他在自述中說：“我要在黨的領導下，在同事們的幫助下，努力去做一個不自滿自足地閉門幽居以科學術士自居的人。”
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