1978年3月，还在九院工作的我到北京参加全国科学大会。大会给我很大的鼓舞。邓小平同志在大会上的讲话，澄清了两个问题:第一，科学技术是生产力;第二，中国的科学技术队伍是工人阶级的一部分。邓小平同志说出了我们心里想说而不敢说的话，肯定了科学技术是生产力，科技人员与工农群众一样，都是劳动者，今后我们可以放手大胆地工作了。
    大会结束后，我回九院(那时已搬到四川)。没有过多久，6月16日，国务院任命我为第二机械工业部副部长。7月20日，又任命我兼任原子能研究所所长。于是，我从四川回到了北京，回到了离别17年的原子能研究所。
10年“文化大革命”，在原子能研究所留下了一些后遗症。科技管理体制被打乱，科研生产的正常秩序被破坏，特别是在人们思想上、心灵上留下了难以弥补的伤痕。我想要改变这种状态，首先要加强学术和行政领导，要抓好科技队伍的建设。
     7月21日，我主持成立了新一届原子能研究所学术委员会，委员有所内的，也请了一些所外的。所外的都是国内外知名科学家。学术委员会成立后第一件事，就是请学术委员们对科技人员进行考核。7月22日，第二机械工业部党组任命了几位副所长。这样原子能研究所的行政领导班子也建立起来了。
     原子能研究所原来的副书记、副所长李毅同志，是1935年参加革命的老同志，在“文化大革命”中被打成“叛徒”，1978年6月才被落实政策。我到他家里去看望他，动员他回原子能研究所工作;同时，向第二机械工业部党组建议，安排李毅同志回所工作，恢复他原来的职务。党组同意了。有李毅同志协助我工作，我的担子就轻松了一些。
     同时，我们还聘请所外的一些专家来所工作或兼职。如:聘请以前曾在原子能研究所工作过的梅镇岳任兼职研究员，指导中微子质量的研究;请黄祖洽于1980年至1983年回所兼任副所长，领导原子核物理与核数据编评工作(此时黄祖洽在北京师范大学任低能物理研究所所长)。地质学家李四光的女儿李林，是金属物理与材料科学专家，曾经在原子能研究所担任过六室主任。
     1981年，我和所里几位副所长、专家分析了原子能研究所科技队伍结构不合理、比例失调和老龄化的问题。经过讨论，我们认为通过招收研究生，吸收优秀的大学毕业生到系统工作，是改变原子能研究所科技队伍结构不合理问题的切实可行的办法。于是，我们联名写信给刘伟部长并转张爱萍副总理，建议在原子能研究所办研究生部，开设各方面专业所需要的课程，教师大多数可以由原子能研究所的高级科技人员担任。1985年，核工业部研究生院正式成立，由汪德熙教授担任主任。
     我在原子能研究所工作期间，还做了几件重要的工作:
     一件是改建反应堆。改建旧反应堆的工作难度很大，特别是反应堆有很强的放射性。
      我对反应堆不很内行，就多听专家的意见，经常向主管所领导和工程负责人了解情况，对安全防护提出要求。由于大家艰苦努力，只用了一年零七个月时间，反应堆就改建成功了。它的技术性能超过了旧反应堆的设计指标，热中子通道及活性区内可以利用的实验孔道增加了一倍多，而总投资却只有建一座新反应堆的十分之一。这项工程先后获得国防科工委重大成果奖、国家建委优秀设计奖和国家科学技术进步一等奖。
     1986年5月，串列加速器建成了，我亲自主持召开北京国际串列物理讨论会，有美国、英国、日本、丹麦等11个国家的150多位代表参加。1988年12月，北京串列加速器核物理国家实验室正式成立了。
1981年春天，第二机械工业部与国防科工委联席会议提出了“保军转民”的方针，在所党委会议上我发了言，认为贯彻核工业“保军转民”的方针，要把重点放在核能和核技术的开发利用上，原子能研究所尤其要把同位素尽快搞上去，要注意在科研工作中安排为国民经济建设和学科发展服务的应用研究和应用基础研究。
     作为所长，要做的事情是很多的。有一项工作我还要讲一讲，这就是我一直关心的，也是我最想做的“惯性约束核聚变”。原子能也叫核能，分为裂变能和聚变能两种。从20世纪40年代起，人们已经掌握和利用了裂变能，并且在50年代建设了原子能发电站，为人类造福。从50年代开始，人们又在进一步探索核聚变能的利用。