中蘇聯合進行南海水聲考察
1958年5月，院電子所籌委會主任顧德歡率水聲考察團赴蘇聯考察。根據考察結果，8月13日，院黨組向聶榮臻呈報《建立水聲研究機構、水聲站的建議》，並得到批准。1959年7月，蘇聯科學院聲學研究所水聲研究室主任尤·蘇哈烈夫斯基率水聲技術專家來華，商談在南海海區進行中蘇聯合水聲考察。8月，汪德昭向黨組並向海軍匯報了中蘇雙方對聯合考察的打算。
1960年1月至4月，中蘇兩國在榆林海區進行了聯合預備水聲考察，中方負責人為汪德昭，蘇方負責人為馬捷波夫。考察工作順利，在中國南海取得了寶貴的水聲資料，整理出中蘇南海聯合水聲考察報告。這是中國第一套較為完整的水聲資料，中蘇各持一套。後來由於中蘇關係日益緊張，合作中斷。
獲準建設四個新技術配套廠
隨著國防科研任務包括尖端產品批量生產任務的不斷增加，中國科學院原已組建的中試車間、機加工車間、修配工廠等，已不能滿足的需要。經申請，1959年12月，國家科委同意中國科學院新技術局系統建設四個配備全套設備的工廠。1960年1月，國家計委正式批准。這四個配套廠是：特種無線電器件工廠(0305廠，北京)，特種儀器、儀表和自動控制元件工廠(0306廠，北京)，高溫材料及特殊合金試驗廠(0307廠，瀋陽)，光學精密機械儀器實驗工廠(0308廠，長春)。後來，因貫徹「調整、鞏固、充實、提高」的方針，任務壓縮，這些工廠沒有全部建成。0305廠和0306廠只建成部分工程，改作他用，而0308廠和0307廠均在科研生產中發揮了重要作用。
中國第一枚試驗型探空火箭(T-7M型)發射成功
在近地空間範圍內進行環境探測、科學研究和技術試驗的火箭，總稱為探空火箭。其主要任務是把科學儀器、試驗部件或實驗生物等送到高空，以測量、獲取所需要的數據和資料，研究自然現象的發展變化和試驗新技術的可行性等。
1960年2月19日，上海機電設計院自行設計製造的T—7M試驗型液體燃料探空火箭，在上海南匯簡易發射場試射成功，開始了中國的「空間時代」。這是中國探空火箭技術取得的第一個具有工程實踐意義的成果。「T—7M」火箭是院計劃研製的「T—7」探空火箭的模型火箭。研製的目的在於掌握火箭設計、製造和試驗技術，創造技術保障條件和培養火箭技術隊伍，主要用以研究液體燃料火箭的各項技術和摸索火箭發射場的建設經驗等。
這枚火箭的起飛總重量190公斤，總長度5345毫米，箭體直徑250毫米。火箭飛行高度8—10公裡。為了保證主火箭發動機啟動安全和工作可靠，確定採用爆破薄膜作為啟動閥。要求薄膜的銑削深度公差應保證在0.005毫米以內。因機械加工無法實現這一要求，就選用化學腐蝕法加工。研究人員自己動手把針頭磨成微型刻刀，在印刷紙上刻出所需圖案，再印刷到絲絹上，隨後又進行了大量的加工試驗才使爆破壓力精度達到設計要求。當時發射場設施非常簡陋。發電站是用蘆席圍成的，頂上只蓋了一張油布篷。發射場沒有通訊設備，總指揮下達命令只能靠呼叫和手勢；沒有專用的加注設備，加注推進劑是用自行車打氣筒作為壓力源；沒有自動遙測定向天線，靠幾個人用手轉動天線來跟蹤火箭。創業之初，就是靠這種艱苦奮鬥的精神，因陋就簡，發射了中國第一枚探空火箭。
發現「反西格馬負超子」
1960年3月，在杜布納聯合原子核研究所，王淦昌領導的研究組(其中包括中國科學家丁大釗、王祝翔，和其他國家的科學家)，用丙烷氣泡室發現了一種新基本粒子——「反西格馬負超子」。
聯合原子核研究所是根據1956年3月在莫斯科籤訂的《關於成立聯合原子核研究所的協定》，於同年9月正式成立的。先後參加該協定的有蘇聯、中國、匈牙利、越南等12個國家。所址設在莫斯科郊區的杜布納。聯合原子核研究所成立的目的是為了各國科學家在核子物理的理論研究和實驗研究中進行合作，以擴大和平利用原子能的可能性。該所設成員國全權代表和學術委員會。中國政府的首任全權代表是錢三強，首屆學術委員會中國委員有趙忠堯、王淦昌和胡寧。
反西格馬負超子的發現，進一步證明了存在反粒子的理論，豐富了人們對粒子——反粒子對稱性的認識，同時它也是第一次被觀察到的帶電的負超子。這個發現是杜布納聯合原子核研究所少數幾個重要的發現之一，在該所歷史上佔有重要地位。該項研究成果獲1982年國家自然科學獎一等獎。
建設安徽廣德探空火箭發射場
為保證探空火箭發射成功，必須建設地面設備齊全的火箭發射場。上海南匯的簡易發射場，難以適應工作發展的需要。為此，在1960年初，院確定以地球物理所二部即「581」組為主，上海機電設計院參加，建立新的火箭發射場。3月，院與上海市委商定，在安徽廣德縣誓節渡山區建立中國第一個粗具規模的探空火箭發射場。
場址四面環山，開發前遍地灌木荊棘，沒有房屋和公路，交通非常不便，物資供應困難。建設者們發揚艱苦創業精神，日以繼夜奮戰在山區裡，僅用了不到半年時間，就建設成發射控制室、發動機測試室、助推器裝藥室、推進劑加注房、發射場坪和發射架、箭頭總裝總調間、遙測接收站、雷達陣地工程、氣象觀測室和生活區等。1960年9月，在這個發射場首次成功地發射了中國第一枚「T—7」火箭。
安徽廣德發射場初由地球物理所領導。1960年6月，劃歸上海機電設計院領導。1963年隨上海機電設計院劃歸國防部第五研究院。
制定大力發展尖端科學的規劃
1960年3月，中國科學院制定了《關於大力發展尖端科學研究三年規劃和八年設想(草案)》，這是以原子能利用和噴氣技術為綱，爭取三年之內，基本實現十二年科學技術發展遠景規劃的設想。圍繞「兩彈一星」(原子彈、飛彈和人造衛星)提出了六個方面的研究任務：探空技術和噴氣技術；原子能利用；無線電電子學(包括水聲)和半導體技術；計算技術；新型元件、儀表及測試設備；特種材料和特種燃料。這些項目都是當時國家急需，因而也得到了大力支持，採取了特殊措施，各項科研工作都取得了較大進展。
召開第三次學部會議，穩定基礎研究工作
1960年4月19日至26日，在上海召開中國科學院第三次學部委員會議(自然科學部分)。出席會議的有自然科學方面學部委員131人，並邀請了各地研究機關、產業部門、高等院校的代表和有卓越成就的工農專家。出席會議總人數400餘人。
自1957年5月召開第二次學部委員大會以來，經歷了「反右派鬥爭」、「大躍進」、「反右傾」、「拔白旗」等 政治運動，使自然科學基礎研究受到幹擾。許多科學家受到衝擊，顧慮重重，這引起了中科院和中央領導的注意。
聶榮臻在第三次學部會議上的報告中指出：「基礎科學的理論能否領先，是攀登現代科學高峰的重要標誌之一」，要求在技術和理論方面不斷有新的創造。秘書長杜潤生還專就開展自然科學理論研究作了報告，指出要集中主要的力量研究當代科學發展中起帶頭作用的理論課題、邊緣學科和有中國特色的理論課題。
會議動員以更高的速度發展中國科學事業，並受國家科委委託，討論由科學院草擬的全國《自然科學理論研究的三年規劃綱要和八年設想(草案)》。準備會後由國家科委組織進一步修訂後，發給全國各有關單位實施。這個規劃比起1956年制定的十二年科學技術發展遠景規劃，在基礎研究方面又有新的補充，特別是對與尖端技術關係密切的基礎研究受到特別重視。
首次進行珠穆朗瑪峰地區科學考察
1960年5月25日，中國登山運動員創造了人類歷史上第一次從珠穆朗瑪峰北坡登上世界最高峰的記錄。在此以前，中國科學院和國家體委協同有關單位組織了46人的一支科學考察隊，在珠峰地區進行了自然地理、地質、地貌、氣象、水文、植物、動物等方面的考察。組織這樣規模的科學考察，在珠峰探險史上也是空前的。
科考隊自1959年3月從拉薩出發，前往珠峰北側海拔5000米處的絨布寺。考察範圍含最高峰東面、西面、北面地區，面積共約7000平方公裡。自海拔2500米到6500米，經5個月的野外考察和持續一年的氣象水文觀測，獲得了許多有價值的科學資料。珠峰是一個現代冰川發育的地區，考察隊比較詳細地考察了中絨布冰川；珠峰冬季乾旱，夏季多雨，過渡季節短暫，通過一年的氣象觀測研究，掌握了該地區氣候與天氣變化的規律，為中國登山運動員勝利登頂提供了保證。在攀登珠峰的過程中，收集補充了海拔6500米以上至頂峰附近的資料。初步考察結束後，寫出了《珠穆朗瑪峰地區科學考察報告》一書。
中蘇黑龍江流域聯合科學考察學術總結
為了利用黑龍江流域的自然資源，中、蘇兩國政府於1956年8月18日籤訂了一項協議，確定對黑龍江流域共同進行綜合科學考察及勘測設計工作。根據協議，中蘇兩國科學院分別成立考察隊，各在本國境內進行調查研究。在兩國邊境地段組成中蘇科學家聯合考察組。中國科學院黑龍江流域綜合考察隊隊長馮仲雲，副隊長朱濟藩、陳劍飛。考察隊下設水利水能、交通運輸、自然條件、地質、經濟五個組和一個勘測設計大隊。科學工作人員約400餘人。除院內有關研究所外，參加協作的還有各部及地方的有關單位。中方總負責人為竺可楨副院長，蘇方總負責人為B.C.涅姆欽諾夫院士。
野外考察自1956年夏季開始，至1959年結束；1960年5月完成了室內分析的總結。通過考察，基本上摸清了這一廣闊地區的自然條件特點，初步查明了各種自然資源，指出了合理利用及開發遠景。這項成果的重大意義在於積累了大量的科學資料，填補了這一廣闊地區科學研究的「空白」，同時為國家經濟計劃部門考慮這一地區發展遠景方案提供了必要的科學依據。考察結束之後，提出《黑龍江流域及其比鄰地區生產力發展遠景設想》，編寫了自然條件及自然資源地圖集，地質、地貌、土壤、森林、漁業等專著以及其他專題研究論文。
中蘇雙方的研究成果，在1962年4月於北京舉行的中蘇黑龍江流域生產力問題聯合學術委員會第四次會議上進行了交流。會後，周恩來接見了蘇聯代表團全體成員。
成立中國科學院新技術局
1960年，中國科學院主要承擔國防尖端研究任務的單位共24個，約17000人，其中研究人員近2000人，技術人員700餘人。絕大多數研究所當時都有機加工廠和中間試驗廠，還有經國家計委、國家科委批准的若干重點基建項目，如探空及噴氣技術實驗試車基地、水聲考察站、特殊光學材料實驗工廠、人工晶體實驗工廠、高能燃料實驗工廠等。為適應不斷發展的國防尖端科研管理工作的需要，1960年7月2日，院務常務會議通過，並經國家計委批准，成立中國科學院新技術局，負責管理全院有關國防尖端科研工作。谷羽任局長，張和清、王世珍、蘇景一任副局長。其具體任務是：根據國家計委、國家經委、國防科委、國家科委確定的任務，對國防尖端研究項目初步匯總排隊，並對人員、經費、基建、器材、工廠等條件，提出計劃方案，報院黨組決定；對各項國防尖端科學研究項目和擴大中間試驗、小批量生產所需的各種條件組織供應；組織院內外協作，並負責對院外有關單位，如計委、經委、國防科委、國家科委、二機部、五院等進行總體對口聯繫。
同年7月15日，國家計委黨組通知，為加強國防尖端的保密工作，規定中國科學院新技術局對外業務聯繫使用「04單位」代號。憑此可享受國防計劃優先的待遇。新技術局對歸口各所也編列了對外業務聯繫代號。初期有34年研究所歸口新技術局，後期達47個。
承擔鈾礦資源的調查研究
鈾是發展核工業的最基本的原料，鈾礦普查和勘探是核工業的先行。由於鈾礦形成條件比較複雜，分布很不均勻，規模品位變化很大，給鈾礦普查和勘探增加了困難。揭露評價是找鈾的詳查階段，是普查與勘探之間的一個重要環節。有時地表放射性強度很高，礦化顯示很好的點帶，深部不一定有鈾礦；有時地表顯示不高，但深部礦體卻很好。這種不一致性來自於地質條件。因此，必須根據地質觀測資料和物探數據對普查發現的鈾異常點、礦化點進行評價，以確定是否進行勘探。
受二機部委託，地質所自1960年8月起，進行中國鈾礦資源的調查與研究。經過數年工作，1963年完成「中國若干鈾礦床礦石物質成份及地質化學」研究，出版了論文集，為鈾礦選冶、評價提供了一些基礎資料；並通過「花崗巖鈾礦蝕變帶三位一體演化模式與大型鈾礦」研究，與地質部合作，成功地評價出大型鈾礦床，提高了勘探見礦率。
院黨組提出「一保、二補、三探」
中國科學院建院以來的十餘年中，凝聚了大批人才，先後發展了一批新興學科，制定十二年規劃之後，已優先安排了許多為國防建設服務的尖端技術研究。
赫魯雪夫領導集團背信棄義，1960年8月，撤走全部在華蘇聯專家，並停止供應設備、材料，給中國留下一批半截子工程，這使中國正在開展的國防尖端技術工程項目遇到困難。聶榮臻說「黨中央寄希望於中國自己的專家」。1960年10月13日，院黨組召開「04單位」所長會議。張勁夫針對形勢，提出「五更」：要求大家決心更大、勁頭更足、重點更突出、工作更踏實、協作更緊密；並強調「三性」，即計劃性、戰鬥性、紀律性；要求大家在國家困難時期，要發「憤」圖強，更加努力做好工作。
11月25日，安排各所1961年國防科技研究任務時，院黨組又提出「一保、二補、三探」的原則。一保，即積極配合保證五院和二機部的設計、試製需要；二補，即科學院自提研究試製項目，作為國家第一位任務的補充；三探，是為下一步工作探路。
中國科學院為國分憂，積極承提尖端科研任務。到年底，國防科委提請科學院安排的科研項目共276項；其中必保的97項，重要的114項。
承接甲種分離膜的研製任務
鈾—235是製造核彈的原料，由於天然鈾中只含有約7‰的鈾—235，所以為製造核彈就必須把鈾—235從天然鈾中分離出來。用氣體擴散法分離鈾—235，是五、六十年代唯一具有工業生產規模的技術。分離膜是氣體擴散機的核心部件，當時只有美國、蘇聯和英國掌握製造分離膜的技術，且均列為重大國防機密。
蘇聯撤走專家後，中國決定自己建立分離膜生產工廠，以保證氣體擴散法分離鈾—235工廠的生產和發展。1960年8月，中國科學院和二機部向冶金所、金屬所、原子能所下達了「甲種分離膜」的研製任務。1961年11月，裴麗生、錢三強到上海召開「甲種分離膜」匯報會，檢查工作，決定集中各所人員聯合會戰攻關。年底，原子能所、金屬所、復旦大學的有關人員到達冶金所，組建了分離膜研究室，冶金所副所長、材料科學家吳自良兼研究室主任。還在上海市委領導下，成立了上海市分離膜領導小組。經過三年多的艱苦努力，終於在1964年上半年按國家要求的時限完成實驗室的工作，樣品性能超過蘇聯的同類產品。
由於氣體擴散廠急需分離膜且用量大，所以研究試製和生產準備是同時並進的。根據中央專委決定，早在1963年5月就籌建中間試驗廠，吳自良被任命為中試廠技術領導小組組長，分離膜研究室的技術人員輪流下廠進行技術指導，直至工廠拿出合格產品。1966年4月，產品經鑑定試驗，二機部決定正式用於氣體擴散法分離鈾—235工廠。使中國成為世界上除美、蘇、英、法之外，第五個能獨立自主製造擴散法分離膜的國家。1965年3月，二機部又向冶金所提出丙種分離膜的研製任務。1965年夏，研製出樣品，同年12月，經裝機試驗，表明分離效率比甲種分離膜大大提高，而濃縮鈾的成本也有降低。
1984年，「甲種分離膜的製造技術」獲國家發明獎一等獎。
中國第一枚氣象火箭(T-7型)發射成功
氣象火箭專門用來探測30公裡至100多公裡高度的大氣溫度、壓力、密度、風向、風速等氣象參數。這些參數對天氣預報、環境保護、科學研究和航天飛行器的設計與試驗是非常需要的。
由上海機電設計院和地球物理所合作研製的「T—7」氣象火箭是中國第一代氣象火箭中的率先型號。它是一種由固體燃料助推器和液體燃料主火箭串聯起來的無控制火箭，起飛重量1138公斤，最大飛行高度約60公裡，攜帶氣象探測儀器25公斤。1959年11月開始研製，1960年4月發動機熱試車成功，6月完成了3枚火箭的總裝工作，9月火箭在安徽廣德發射場發射成功。整個研製周期不到一年的時間。
由於國防科委對火箭探空提出了更高的要求，1962年1月，院對氣象火箭提出了新的任務：探測儀器重量要增至40公斤；正常飛行高度要求60公裡以上，最好為80～100公裡；測量60公裡以下的高空大氣壓力、大氣溫度、風向風速；確保箭頭、箭體安全回收等。鑑於「T—7」已不能滿足上述要求，上海機電設計院總工程師王希季提出採用先進的鋁蜂窩結構尾翼和薄壁貯箱等一系列重要改進措施，改進後的產品稱「T—7A」氣象火箭。第一枚火箭「T—7A」於1963年12月發射成功。火箭攜帶40公斤探測儀器，飛達115公裡高空。「T—7A」氣象火箭起飛總重量1145公斤，總長度10.32米，主火箭箭體直徑450毫米，助推器直徑460毫米。箭頭、箭體在彈道頂點附近分離後分別用降落傘裝置進行回收。
攻克蜂窩結構新技術是「T—7A」研製的關鍵，這一成果不僅提高了「T—7A」探空火箭的性能，而且也為以後中國的運載火箭和衛星採用蜂窩結構探索了道路。氣象火箭研製的成功，不僅為中國空間技術的發展摸索經驗和創造條件，同時通過對高空風速、風向、氣溫、氣壓和密度的測量，也為飛彈導飛行器的設計取得了有價值的數據。
承接大型跟蹤電影經緯儀任務
電影經緯儀是用於測量空間飛行目標的軌道參數和記錄飛行姿態的外彈道光學跟蹤攝影測量設備。中國最早的外彈道測量設備，是50年代末從國外引進的光學電影經緯儀。進入60年代，進口設備的性能和數量均不能滿足中國火箭發展的技術需要。為滿足中國自行設計的中程地地彈道式飛彈靶場試驗的需要， 1960年10月，國防科委提出委託長春光機所承擔研究、試製大型電影經緯儀任務(代號150—1工程，為「150工程」的一部分。任務代號之所以定名為150工程，是因為原定指標要求作用距離不小於150公裡)。當時只有美國裝備了相應水平的類似設備。
由於光機所從1958年研製成功「八大件」，已經體現出該所有足夠的技術實力，在光學技術方面已有相當配套的技術基礎，包括科研、工程設計人員、以及技師和熟練的技工。1961年6月，經國家計委、國家科委聯合批准，正式列為國家項目。王大珩被任命為150工程總工程師兼任150—1工程總設計師。
王大珩提出總體結構方案設想及光學作用距離總體分析；副總設計師唐九華，從用戶對總性能的要求，推算出各分系統的技術指標，明確各分系統之間的制約關係，並建立起光學工程總體設計的概念、理論和方法，提出初步設計方案；王之江、薛明球在光學設計中解決了難題。他們組織全所科技人員中近一半的力量，從總體設計、分系統、單元技術研究試驗，到工藝、檢測技術，全面開始了緊張而艱苦的奮戰。經過五年的努力，在產業部門協同下，於1965年底研製完成了中國自行設計製造的第一臺靶場光學測量儀器，1966年初通過了國家鑑定，並取得一次研製成功。許多技術指標都超過了設計要求，特別是作用距離大大超過150公裡。根據國防部門使用要求和國家安排，光機所1967年在文革動蕩中仍堅持為飛彈靶場提供了5臺150-1裝備，成為靶場測軌設備的主力。
這臺設備的研製成功，擺脫了靶場光測設備對外國的依賴，並在技術上為發展中國第二、三、四代大型電影經緯儀奠定了基礎。由此發展起來的動態光學測量技術獲1985年國家科技進步特別獎。
上海分院召開「神仙會」
1960年底，上海市委作出黨內整風的決定，要求總結「大躍進」的經驗教訓。分院黨委書記王仲良，受民主黨派在北京開「神仙會」的啟發，他在上海分院召開「神仙會」，實行「三不」(不抓辮子、不打棍子、不帶帽子)，動員科技人員講真話，幫助黨整風，檢查「大躍進」以來科研和組織工作中存在的問題。1960年12月至1961年初，分院系統共有11個研究單位舉行「神仙會」，參加的科技人員共有1244人，其中高研173人，助研和工程師303人。會上提出的意見，內容豐富、具體，後來由分院匯集成冊，內容包括科研工作安排、理論聯繫實際、科研工作中的群眾運動、培養幹部和學術活動、與知識分子的關係等。
不久，院黨組擴大會議，強調要用整風的方法總結三年來的經驗教訓，肯定了上海分院「神仙會」的作法，並在全院推廣。上海分院彙編的小冊子，為《科學十四條》的制定提供了前期調研工作的基礎材料。
承擔核燃料及有關材料分析任務
核燃料是指可製備反應堆燃料元件芯體或原子彈裝料的核裂變材料。鈾是實現核裂變反應的主要物質。早在50年代初期，中國科學院有關研究所就配合稀土、釷、鈾礦的開發、評價和綜合利用，開展了礦物分析研究，為有關部門提供分析數據和分析方法。蘇聯停止儀器設備供應並不再提供核工業中所需的標準樣品之後，為配合國家核工業建設及核武器試製，中國科學院組織應化所、化學所、大化所、原子能所先後接受二機部和國防科委的委託，採用容量法、電化學法、色譜法、分光光度法、原子光譜法、質譜法和中子活化法等多種技術，研究解決了在核燃料提取製備，核試驗及原子能有關材料中許多關鍵的分析測試問題。如金屬鈾及其化合物中若干雜質的測定研究，核工業廢水中痕量鈾的分析，六氟化鈾生產中排放各種氣體的分析，核燃料工藝流程中超純試劑的分析等等。有些任務要求急、工作量大，不僅要提供分析數據，還要提供分析方法，有的甚至還要試製分析設備，為二機部有關廠裝備生產線。科技人員都一一完成了任務。各所承擔的分析工作，獲1978年科學大會重大科技成果獎。
承接核燃料化工腐蝕及化工原材料研究
六氟化鈾是鈾同位素分離工廠的原料。由於六氟化鈾是強腐蝕、毒性大的放射性氣體，所以六氟化鈾工廠的建設，需要解決生產設備在高溫下耐腐蝕、嚴格密封等特殊技術難題。應化所承擔了核燃料化工設備材料的腐蝕研究及腐蝕性檢測工作。他們克服了工藝介質複雜、有放射性和試驗周期長等困難，為核燃料處理工廠建設的選材設計，提供了必要的實驗數據。
擴散法分離設備中，全部墊圈、墊片、閥門填料，都必須耐強腐蝕、耐強放射性。這種材料，在1958年，被美國列為對中國的第一類禁運物資。有機所接受任務後，研製成功，並建成生產車間，產品提供二機部使用。擴散法分離設備中，還需要耐強腐蝕，耐強放射性的特種潤滑油。蘇聯撤退專家時，帶走了潤滑油和資料，使分離設備無法運行。有機所研究了生產潤滑油的工藝，並建成生產車間，提供了大量產品，為擴散分離設備的正常運行做出了貢獻。
除此之外，為了核燃料循環應用的需要，有機所還研究並向二機部提供了特種樹脂、絮凝劑等，解決了中國核工業的急需。
承接核燃料萃取劑的研製任務
萃取法是溼法冶金的一項新技術。萃取法的分離效率高、生產速度快、生產成本低、又便於連續生產。它廣泛應用於生產核燃料、稀有金屬、貴金屬以及稀土元素和放射性同位素。但是要在工業生產上採取萃取法，首先要解決萃取劑的製備。早在1958年，有機所就組建了萃取劑研究室。1960年，該所受二機部的委託，研製核燃料萃取劑。在袁承業的領導下，組織60多名科技人員和生產工人進行攻關。1965年研製成P204萃到劑和N—235萃取劑，並分別通過了院級鑑定。N—235經在溼法冶金中實際應用，證明萃取效率高、選擇性好、性能穩定、萃取劑消耗少，用戶表示滿意。P—204特別適用於從磷礦中提取鈾。磷礦石中含有萬分之一到萬分之四的鈾(鈾礦石中也只含千分之一左右)。這些鈾過去無法回收，用這種磷礦石制磷肥，既造成鈾的損失，又使磷肥含有放射性。將P—204用於化肥廠，可以回收大量的金屬鈾，又可免使磷肥有放射性。這種萃取劑不但能提取鈾，還能提出某些稀土元素和有色金屬。為解決用戶所需數量，有機所特從上海化工局要了一個葡萄糖廠改造成中試車間，進行批量生產。
此項成果，1988年獲國家發明三等獎。在完成軍工任務的同時，還進行了萃取劑結構與性能關係的研究，研究成果對新萃取劑的設計合成有重要意義，1982年獲國家自然科學二等獎。
完成新疆綜合科學考察計劃
根據十二年規劃的部署，中國科學院於1956年組成了新疆綜合考察隊，開始組織進行對新疆的綜合科學考察，並列入中蘇科學技術合作項目。新疆綜合考察隊隊長周立三，副隊長於強。參加考察的有院內外三十多個單位、20多個專業、800多人次。1957-1960年，蘇聯科學院還先後派遣十餘位科學家參加考察工作。考察隊自1956年7月出發，通過四年的野外實地考察，初步摸清了全疆的自然條件、查清了農業自然資源的分布情況，並對這些資源做出了數量估算和質量評價，提供了編制農業發展計劃的科學依據。新中國建立之前，有關新疆地區的科學資料很貧乏，僅有的少數資料還大多出自外國人之手，既不完善，還存有偏見。考察隊積極收集與整理過去已有的實測資料，並通過野外考察獲得大量的新資料，及時加以彙編，填補新疆科學資料上的空白。
在野外考察的基礎上，考察隊進行了系統的科學總結，提出了兩套研究成果：
生產性成果：提出了《新疆維吾爾自治區農業自然資源的開發利用及合理布局的遠景設想》總報告和《新疆水利資源及其評價》、《新疆土地資源的估算和評價》、《新疆草場資源及其開發利用》等14篇專題研究報告。
科學性成果：編寫了《新疆農業》、《新疆畜牧業》、《新疆土壤地理》、《新疆地下水》等11部科學專著，共500餘萬字；以及《新疆1∶100萬土壤圖》、《新疆1∶100萬植被圖》等各種專門地圖。不僅資料豐富，而且揭示了新疆地貌、氣候、土壤、植被、水文、水文地質、動物等自然條件與自然資源的形成、演變和分布規律，形成新疆綜合考察的第一代科學資料。
完成青海、甘肅的綜合科學考察計劃
青海、甘肅的綜合考察及其開發方案的研究，是列入十二年規劃中綜合考察規劃的內容之一。中國科學院於1958年組成了以侯德封為隊長的青甘綜合考察隊。考察地區包括柴達木、祁連山與河西走廊，共54萬平方公裡，佔青甘兩省總面積的45%。經過1958—1960年三年的綜合考察，提出了《青甘地區生產發展遠景設想》的報告。
通過對柴達木、祁連山、河西走廊地區資源條件的考察分析，認為這一地區鎳、鉛、鋅、硼、鉀、鎂、鋰、鐵礦資源，以及石油、鹽類礦產等儲量大且相對集中，應建成以石油、化工、冶金為重點的中國西北原料基地；並據此提出了工業發展遠景方向及工業基地布局的具體建議。考察研究還提出全區具有4倍於當時已有耕地的宜農荒地，且不需從區外調水，尤其是河西走廓有條件建成與重點工業建設相適應的農業基地。此外，還考察研究了發展畜牧業、交通運輸業等方面的情況，並對發展方案提出了建議。研究成果受到當地領導機關的高度評價。