1949年11月，在对“中央研究院”和北平研究院进行改组与整顿的基础上^[32]，中央人民政府组建了中国科学院。中国科学院既负责计划和指导全国的科研事业，又主要以学科为基础，建立了一系列的研究所。

国务院所属各部和国防系统在冶金、机械、电工、兵器、能源、交通、农业、林业、医药卫生等行业陆续建立起与相应产业配套的科研院所、勘察机构、设计机构、安装和施工单位等，并管理本行业的高等院校。它们和本行业企业共同承担发展产业技术的使命。

重工业部、冶金工业部、第一机械工业部、第二机械工业部、电机工业部、水利电力部、轻工业部、化工部、煤炭部、邮电部、国防部、国防科委等部委积极组建了行业科研机构，如铁道部科学研究院（1950年）、航空工业委员会导弹研究院（1956年，即国防部第五研究院）^[33]、中国农业机械化科学研究院（1956年）、北京矿冶研究总院（1956年）、石油化学科学研究院（1956年）、中国医学科学院（1956年）、中国农业科学院（1957年）、煤炭科学研究总院（1957年）、邮电部邮电科学研究院（1957年）、国防部航空研究院（1960年，即国防部第六研究院）、国防部舰艇研究院（1961年，即国防部第七研究院）、国防部军事无线电电子学研究院（1960年，即国防部第十研究院）。各行业建立了一批产品研究所，如北京机床研究所（1956年）、洛阳轴承研究所（1958年）、大连组合机床研究所（1960年）、上海仪器仪表科学研究所（1964年）等。此外，工厂中设立了设计科或处、产品或工艺试验室、研究所等。自1957年起，一些大型骨干建立了自己的研究所。

产业部委的科研、设计、情报、出版等方面是按行业配套建设，它们使中国逐步具备设计和建设企业的能力。以冶金工业为例，中央重工业部在1952年11月将原国民政府经济部所属矿业研究所的一部分分离出来，设立冶金、耐火材料、煤焦及化学分析4个试验室，组成钢铁工业试验所。1955年1月，钢铁工业试验所被改组为钢铁工业综合研究所。到1957年，该所人员增加到1 094名，其中工程师103名。研究所扩展为炼铁、炼钢、钢加工、金属物理、腐蚀、焊接、耐火材料、煤焦、分析9个室和选矿、热工、自动控制3个专业组。科研任务由原来为包头、武汉、太原等重点钢铁基地的基本建设服务，转向与国家科学技术规划相关的任务，研究连铸、真空处理、氧气顶吹转炉、电渣焊、热压焦、高炉碳砖等新工艺、新技术。同时，结合中国的资源特点，开发新钢种。

除了导弹、原子能、飞机、舰艇、电子设备和各种常规武器等国防研究院所之外，全国科研机构由1956年的381个增加到1962年的1 296个，各主要学科和技术领域几乎都设置了专门的研究机构。专门从事研究工作的科技人员，从1956年的6.2万多人增加到1962年的近20万人，其中大学学历的有5.5万人，副研究员以上的高级研究人员达到2 800多人。从科研成果看，规划任务的实现，解决了第二和第三个五年计划国家经济建设和国防建设中迫切需要解决的一批科技问题，填补了科学研究中的一些重要空白领域，重点发展了新兴科学技术，加强了某些基础学科，并为科学技术和国家各项建设事业的继续发展打下了良好的基础（薄一波，1991）514—515。(www.daowen.com)

企业在技术体系中占有重要地位。不过，20世纪50年代初期，中国制造业的多数企业并不具备自行设计、开发产品的能力，新建的大型工业项目中设置了负责工艺和设计的机构。在一个比较长的时期里，中国的企业没有建设像美国和西欧的工业实验室那样的高水平研发机构，这是企业的严重缺陷之一。

此后，中国逐步形成了由中国科学院、国防科研院所、中央部委科研院所、高等院校和地方科研机构组成的“五路大军”科研体系。周恩来总理对科研机构及其定位做了说明：“中国科学院是全国学术领导和重点研究的中心，高等院校、中央各产业部门的研究机构（包括厂矿实验室）和地方所属的研究机构是我国科学研究的广阔基地。”（周恩来，1994b）中国科学院主要研究基本科学理论问题，解决对国民经济具有重要意义的关键科学问题；生产部门的科研机构主要解决生产中的实际技术问题；高等院校则视具体条件，研究基础科学理论和实际生产中的科学问题。国家计划委员会负责审查中国科学院、生产部门及高等院校的科研计划，以解决科研和生产实践相结合的问题以及各方面在科研工作中分工与配合的问题（中共中央，1993）。国防方面，1956年组建的航空工业委员会负责领导导弹和飞机的研制，总参装备计划部的装备科研处筹划常规武器的研制。1958年10月，航空工业委员会改组为国防部国防科学技术委员会，统一领导武器装备的研制工作。

20世纪50年代初的科技专家主要是在欧美模式的体制中培养的，一般比较推崇欧美的科技及其管理体制。经过思想改造运动和批判崇美思想，科技界开始把目光转向苏联。1953年2月，毛泽东号召大家“不仅要学习马克思、恩格斯、列宁、斯大林的理论，而且要学习苏联先进的科学技术”（毛泽东，1990）。同年3月，钱三强率领中国科学院代表团访问苏联，了解苏联科技状况和苏联组织科研工作的经验，并就中苏科学合作交换意见^[34]。1954年10月，中苏两国政府签订为期五年的《中华人民共和国和苏维埃社会主义共和国联盟科学技术合作协定》。从这时到50年代末，中苏双方参与合作的科研机构达800多个，合作内容几乎涉及所有重要的科技领域。各个产业部委和国防部门的科研、设计等机构在建设过程中均得到苏联的帮助。重要的是，中国不仅吸收了苏联的知识和技术，还借鉴了苏联的科技体制和管理经验。