周恩来与李四光在一起
归国
1949 年4 月底，南京刚刚解放，陈毅就来到地质研究所视察，他首先问起李四光现在什么地方，情况怎么样。5 月初，身在英国的李四光收到了世界维护和平大会中国代表团团长郭沫若根据周恩来指示领头签署的函件，内容是 “ 请李四光早日返国 ” 。李四光随即开始办理归国手续。但当时英国到远东的船很少，要等半年才能起程。 9 月 21 日，各地报纸公布了新政协会议代表名单，李四光名列当中。此时，台湾当局也正在策划一个阻挠李四光返回祖国的阴谋。
一天深夜，李四光接到凌叔华 ( 李四光朋友陈源的夫人 ) 从伦敦打来的电话，称昨夜她丈夫得知国民党政府外交部密令其驻英大使郑天锡立即找到李四光，要李发表公开声明，拒绝接受新中国的职务，否则就有被扣留送往台湾的危险。李四光接完电话后当机立断，给郑天锡写了一封信，大意是：我决不发表你们要我发表的声明，我要立即返回祖国 …… 并劝告郑天锡认清形势，不要再为蒋介石效劳了。随即与夫人商量后，只身秘密乘火车至南安普顿，从普利茅斯上船渡过英伦海峡至瑟堡，乘火车到法国。
国民党当局驻英大使派人来找李四光，李夫人说李四光出外调查地质去了，并拒收送来的 5000 美金。 10 月，李四光到瑞士边境城市巴塞尔城后，秘密通知夫人许淑彬在巴塞尔城会合。许淑彬将留给郑天锡的信寄出，然后由女儿李林陪同，搭上去瑞士巴塞尔城的车。
1949 年 10 月 1 日，新中国诞生。 10 月 19 日，中央人民政府委员会第三次会议，任命李四光为中国科学院副院长。当时李四光正在回国途中， 11 月 15 日，周恩来专门给新华社驻布拉格分社社长吴文焘、中国驻苏联大使王稼祥写信，嘱咐他们： “ 李四光先生受反动政府压迫，已秘密离英赴东欧，准备返国，请你们设法与之接触，并先向捷克当局交涉，给李以入境便利，并予保护。 ”
因情况变化，李四光没能取道东欧。他同夫人许淑彬在巴塞尔城会合，然后一起乘火车到了意大利首都罗马。 12 月 25 日，自意大利热那亚乘船回国。
台湾方面已经接到郑天锡从伦敦发去的报告： “ 李四光不辞而别，去向不明 ” 。散布在海外各地的国民党特务，早已接到命令，对凡是要返回大陆 “ 投共 ” 的知名人士，一经发觉，就要采取紧急措施。香港虽还不便于他们肆无忌惮地使用杀戮的卑劣手段，但使用绑架、软禁等手段是完全可能的。 1950 年 1 月至 3 月，李四光冲破重重障碍从国外辗转三个多月才到达香港。在海边事前安排的一个叫做石敖的地方暂住。
周恩来总理一直关切李四光的旅途安全，他委托华南军政委员会主任叶剑英派人去香港接应。叶剑英及时派麦可去接应。 1950 年 4 月 6 日，经麦可安排，李四光夫妇从香港乘火车至九龙，安全回到祖国。虽然紧张、劳累，但李四光心情十分激动。 4 月 9 日，他到达上海，只休息几日，即离沪赴京。
审议国徽方案
1950 年 5 月 7 日，周恩来总理前来看望李四光，两人畅谈了近三个小时。李四光表示了自己回南京搞地质科学研究的意愿。周总理却从新中国当前迫切的需要谈起，提出希望李四光在中国科学院方面除了协助郭沫若做好自然科学方面的领导工作外，还要把组织全国地质工作者为国家建设服务的主要责任担负起来。李四光被周恩来的坦诚相见和负责精神所折服，于是从大局出发，接受了总理交给的历史重托。之后又和总理交换了对组织全国性地质工作机构的想法。
6 月 24 日，中国科学院第一次扩大院务会议上，周恩来在会上就科学工作者的团结与通力合作问题讲了话，他说： “ 人生不能脱离两种关系，一种是自然关系，另一种是社会关系。社会关系中，第一就是要善于和别人相处。能从分析别人的长处、检讨自己的缺点开始，互相尊重，互相学习，就能够达到团结与通力合作的目的。 ” 他还建议科学家有时间的话，可以看看毛泽东主席关于整顿三风的报告。李四光听过周恩来总理讲话后，很快买来一本《整风文献》阅读。
1950 年 6 月的一天晚上，李四光参加最后审定国徽方案的政协会议，会议要求从中央美术学院设计方案和清华大学设计方案中审定一个。讨论中，以田汉为首的一部分委员赞成中央美术学院设计的方案，该方案边沿部分与清华的大致相同，中心部分的天安门是透视图，红墙绿瓦，大圆柱，前面是金水桥、鲜花，上面是蓝天。以张奚若为首的另一部分委员赞成清华大学设计的方案，该方案同样有天安门，不过是正面图，而且推得很远，天上是国旗的五星图案 ( 该方案的主要设计者梁思成因身体不适，当天没有来，由朱畅中教授参加 ) 。这时周恩来总理来到会场，听取大家意见。他见李四光一直凝视着对面两个并排挂在墙上的国徽方案放大模型，沉思不语，便点名要李四光表态。李四光指着清华大学设计的国徽模型说： “ 我看这个好，天安门广场宽广，五星红旗布满天空，够气派！ ” 总理听后大笑，表示赞成。大家终于确定了清华大学的设计方案。
拓荒原子能事业
1955 年 1 月 14 日下午，李四光和钱三强应周恩来总理之邀到中南海西华厅谈工作。在座的还有国务院第三办公室主任薄一波和地质部副部长刘杰。
周总理先向李四光详细询问了有关铀矿资源方面的情况。李四光说：去年 2 月地质部由副部长刘杰主持成立了铀矿地质勘探的筹备机构，并派地质人员到有关地区进行了实地勘察，发现了铀矿。同时介绍了铀矿地质和我国的铀矿资源等情况。接着，周总理向钱三强细致地询问了核反应堆、原子弹的原理和发展核能技术所需要的条件等问题。之后，详细了解了中国原子能科学的研究现状、科技力量、仪器设备、所需财力等情况。谈话结束时，周恩来说： “ 明天中央要研究发展原子能事业问题，请你们做点准备汇报，届时可以带点铀矿石和简单仪器作现场演示。 ” 随后，周恩来致信毛泽东：
主席：
今日下午已约李四光、钱三强两位谈过，一波、刘杰两位同志参加。时间谈得较长，李四光因治牙痛先走，故今晚不可能续谈。现将有关文件送上请先阅。最好能在明 ( 十五 ) 日下午三时后约李四光、钱三强一谈，除书记处外，彭、彭、邓、富春、一波、刘杰均可参加。下午三时前，李四光午睡。晚间李四光身体支持不了。请主席明日起床后通知我，我可先一小时来汇报今日所谈，以便节省一些时间。
周恩来一 · 十四 晚明日下午来谈时，可带仪器来，便于说明。
第二天 (1 月 15 日 ) ，毛泽东在中南海颐年堂主持召开了中央书记处扩大会议，出席会议的有刘少奇、朱德、周恩来、陈云、彭真、彭德怀、邓小平、李富春、薄一波等。会议首先听取李四光、刘杰、钱三强的汇报，接着研究了我国发展原子能事业的问题。之后，毛主席说： “ 今天，我们这些人当小学生，就原子能有关问题，请你们来上课。 ” 然后对着李四光问： “ 中国有没有造原子弹用的铀矿石？ ” 李四光说： “ 有！但是，一般的天然铀矿石，能作为原子弹原料的成分只含千分之几。 ” 因此要有丰富的铀矿资源和浓缩铀工厂。说着李四光拿出从野外带回来的黑黄色铀矿石标本，边递给毛主席、周总理等领导人传看，边说明铀矿地质与我国的铀矿资源及国内铀矿勘察的情况。周恩来补充说： “ 先请他们作点现场演示，有点感性认识再听情况汇报。 ” 钱三强用自制的盖革 - 弥勒计数管 ( 射线探测仪器 ) 对着桌上的铀矿石作了测量放射性演示。接着讲解了原子弹和氢弹的基本原理，研制的必要条件，特别讲了反应堆和回旋加速器必不可少，并介绍了几个主要国家发展原子能进展情况。还谈了中国自己的情况，他说： “ 中国的原子能科研工作，基本上是新中国成立后白手起家开始做，几年的努力，只能说是打了一点基础，最可贵的是集中了一批人，水平并不弱于别的国家，还有些人正在争取回来。 ” 会议热烈讨论后，毛泽东开始作总结讲话： “ 今天听了好多情况。我们国家现在已经知道有铀矿，进一步勘探，一定会找出更多的铀矿床来。解放以来，我们也训练了一些人，科学研究也有了一定的基础，创造了一定的条件。过去几年，其它事情很多，还来不及抓这件事。这件事总是要抓的。现在到时候了，该抓了 ” 。毛主席又说： “ 现在，苏联对我们援助，我们一定要搞好。我们自己干，也一定能干好！我们只要有人，又有资源，什么奇迹都可以创造出来 ” 。会后，毛主席留大家吃饭，共设三席。李四光被安排坐在毛主席的右手位，他用湖北家乡话同毛泽东交谈，无拘无束。钱三强也被安排与毛泽东同桌。谈话结束，毛主席环顾另外两桌后举酒杯站起身，大声说： “ 来，为我国原子能事业的发展，大家共同干杯！ ”
这次会议是中央对包括铀矿地质事业在内的原子能事业发展作出战略决策的历史性会议。
这是1971年3月，李四光在办公室工作。
1971年4月29日，著名地质学家李四光在北京逝世，享年82岁。
