同时，怎样使这几个系统明确分工，密切合作，协调地执行规划，是一个很重要很复杂的问题。各方面不协调，就会使有些任务落空，有些任务重复。至于由什么机构来负责这一任务，有的主张由国家计委负责，有的主张由国家经委负责，也有的主张由国家技术委员会或中国科学院负责。在讨论中，我们认为这些部门的业务都有它的特定范围，他们本身的任务都很繁重，承担整个科技远景规划的全面组织协调工作是有困难的。另外，就是全国科学家都十分重视“科学规划委员会”这个组织，以参加科学规划工作为无上光荣。因此，我们认为这是团结全国科学家的一种良好的组织形式，科学家们欢迎它，我们就应该把它保持下来，设立一个精干的办事机构担负协调任务。
一九五六年十月二十九日，由陈毅、李富春同志和我共同向中央提出建议，保留了科学规划委员会的机构，将原来的十人领导小组改为党组。除了由我担任党组书记而外，委员由宋任穷、黄敬、赵尔陆、刘杰、张劲夫、范长江、张玺、黄松岭、于光远、谷牧等各有关方面的领导同志担任，秘书长由范长江同志兼任，副秘书长是武衡、姜君辰、李强、安东同志。
到一九五八年，随着科学研究事业的不断发展，需要解决的急迫问题越来越多，科学规划委员会作为科学技术的领导机构已经不能适应形势的需要。因为科学规划委员会有一百多名委员，大多是兼职的科学家和领导干部，既不容易集中，又不便于实施领导。同时科学规划委员会与国家技术委员会在工作任务上有一定的重复交叉。所以十月份我向中央建议，将两委合并，共同组成一个专门领导科学技术研究工作的全国性职能机构——国家科学技术委员会。这个想法，我先与当时国家技术委员会的负责人韩光同志到中央书记处会议上作了口头报告，小平等书记处的同志一致同意我们的想法。随后我就正式写了书面报告。中央很快批准了这个报告，并任命我兼任主任，韩光同志任常务副主任，刘西尧、张有受、范长江、武衡同志任副主任。下面有一个约二百来人的精干办事机构。
国防方面，一九五六年二月钱学森同志写了一个《建立我国国防航空工业的意见书》，引起了大家的重视。周恩来同志亲自主持军委会议，决定组建导弹航空科学研究方面的领导机构一一航空工业委员会（以下简称航委），开始由周恩来、我和钱学森同志筹备。一九五六年四月中央正式批准成立航委，由我兼任主任，黄克诚、赵尔陆同志兼任副主任，委员有王士光、王诤、安东、刘亚楼、李强、钱志道、钱学森等同志，安东同志任秘书长，领导我军的导弹和飞机的研究工作。与此同时，总参装备计划部成立了装备科研处。装备计划部在副总长张爱萍同志领导下，筹划我军常规武器的科研工作。
一九五八年五月，军委又决定成立国防部五部，实际上把航委和装备计划部科研处的两部分工作合在一起，领导军队整个武器装备的科学研究工作。到一九五八年十月，鉴于我军科学研究的任务也越来越复杂繁重，我建议，将航委与五部正式合并，成立国防部国防科学技术委员会，统一领导全军武器装备的科学研究工作。中央和军委批准了我的建议。国防科委也由我兼任主任，陈赓、刘亚楼、张爱萍、万毅同志任副主任，安东同志任秘书长，张震寰同志任副秘书长，下面也设立了约两百人的精干办事机构。
这样国家科委与国防科委，加上中国科学院（当时郭沫若同志任院长，张劲夫同志任党组书记兼副院长主持常务，李四光、陶孟和、兰可祯、吴有训同志为副院长，裴丽生同志为秘书长），形成了全国比较完善的科研领导体制，从规划、计划的制定、报批、检查，到科研任务的确定，科研人员、经费、物资的管理分配都由这三个机构统管起来了。国家科委、国防科委、中国科学院的领导成员以后几经变迁，这里不再赘述。这三个方面都由我抓总牵头，直接对党中央、国务院和中央军委负责。实践证明，这种集中领导、分工负责的做法，在当时是必要的，遇事容易下决心，相互间协作密切，步调一致，大大提高了领导工作效率，促进了科学研究事业的发展，工作比较顺利。各省也相继成立了地方的科学技术委员会，统一领导各省的地方性科学研究工作，同样起了好的作用。
组建机构最重要最复杂的是，组建各级科学技术研究机构。到一九六二年，工业、农业、卫生等各主要部门和系统都相继建立起科学研究机构。据有关资料统计，设在北京的国务院各部直属的重点研究院，就有钢铁研究院、有色金属研究院、矿山研究院、有色冶金设计研究院、电器科学研究院、机械科学研究院、中国农业机械化科学研究院、水利水电科学研究院、煤炭科学研究院、石油科学研究院、化学工业研究院、建筑科学研究院、建筑材料研究院、地质科学研究院、纺织科学研究院、中国农业科学院、林业科学研究院、铁道科学研究院、交通科学研究院、邮电科学研究院、中国医学科学院等共二十多个专业研究院。
一些重点生产企业也开始设立自己的研究所或研究试验室。中国科学院由四十几个研究所发展到一百多个研究所，形成了包括众多学科和技术领域的科研基地。高等院校的科研工作也在逐步开展，结合教学任务建立了科学研究组、室、所等组织。地方的科研工作，经过调整，把各省、市、自治区分散的科研力量裁并组合成相对集中各有侧重的科学研究院或研究所。各大区也都成立了科学研究分院，组织领导各地方的科研机构。
国防方面成立了火箭、原子能、飞机、舰艇、电子设备、各种常规武器等研究院，还成立了军事医学科学研究院。军队的各大单位还成立了一批独立的研究所。到一九六二年，全国科研机构已经由一九五六年时的三百八十多个发展到一千三百多个。有各类研究人员（不包括国防方面）九万四千多人。这些院、所相对集中了各该项目或专业的人才和设备，有针对性地进行建设，集中力量专攻某个项目，成为科研攻关的第一线战斗堡垒。
当时大家有一句响亮的口号，叫做“集中力量，形成拳头，进行突破（也就是大力攻关）。”各单位给予了大力支持，尽管当时有很多困难，还是尽了最大可能，要人给人，要设备给设备。中央、国务院在财政和物资上也给予了大力支持。调到科研单位工作的同志，无论来自哪个方面，都非常高兴，认为是自己的无上光荣，那种一心办科研的热烈情景是非常感人的。我们有了这么一批科学研究院、所，有了初步组成的这样一支奋发进军的科研队伍，也就使各项科研工作的发展前进，有了可靠的组织保证。实践证明，处在科学技术比较薄弱的状况下，适当集中力量，形成拳头，再加上全国大协作，是我们在科学技术战线上能够获得许多突破性成就的关键措施之一，起了良好的作用。
其次，随着科研工作的进展，我们也越来越认识到科研服务工作的重要性，所以逐渐成立了一批情报资料、计量、标准、仪器仪表、化学试剂、图书等机构，以后还成立了计算中心，风洞试验中心等机构。这些单位的先后成立，大大方便了科研工作的进行，为我国科研事业作出了重要贡献。没有这些科研服务机构的有力保障，科研工作要取得显著成就是不可能的。集中办科研服务机构的路子是对头的。因为这些机构是所有科研部门或大多数科研部门都要用的，集中办就能办得比较全比较好。如果各科研单位都办科研服务机构，就会重复分散，既办不好，又造成浪费，这是应该力求避免的。
一九五八年九月，我们还将中华全国自然科学专门学会联合会和中华全国科学技术普及协会合并，成立了中华人民共和国科学技术协会，各省也成立了科学技术协会。“科协”下面组织有各种专业学会，使科学技术工作者在这些学会里经常进行学术讨论，交流总结经验，促进群众性的科学普及、科学实验、技术推广等工作。我们还建造了科学会堂，为科学家们的休息和学术活动提供场所。“科协”还出版多种刊物、摄制科学电影等，向广大群众进行科学普及宣传，并且进行一些科技方面的外事活动，这些对促进我国科学事业的发展也起了重要作用。
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