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希望他的研究传向世界，但作为华人学者，更希望他的研究在祖国开花。自1978年至1986年，他五次返回大陆，风尘仆仆地奔走于北京、大连、上海、安徽等地访问、讲学，尽心竭力地推动中国的反应动力学的研究。 1978年，李远哲作为美国纯粹化学与应用学代表团的成员，第一次来到北京。当时的中国已经从制造文盲、破坏经济的“革命”狂热中苏醒过来。反应动力学方面的研究被列人国家科学发展规划。在一次拜会中，中国科学院院士、化学研究所所长柳大纲教授向李远哲透露“我们也要搞分子束”，请他帮助指导。李远哲欣然答应。
回美国以后，很快托人捎来了建造分子束装置的有关资料。由于资金和场地的限制，国内不能完全按李远哲设计的要求来建造一个大型装置。他了解了具体情况之后，又提出了一个转动分子束源的方案，这样装置的体积大大缩小了。他利用回国的机会，亲自指导加工、安装这台“束源转动式分子束激光裂解产物谱仪”。1986年4 月，李远哲亲自参加了鉴定。这是当时世界上仅肩一的三套装置之一。专家们认为，这个装置达到了世界先进水平。 在李远哲获诺贝尔奖金的消息传到国内之后，笔者有幸在化学所参观了这套装置。负责这项实验研究的化学所朱起鹤、黄寿龄两位教授告诉笔者，他们已经利用这套装置开展工作，对碘甲烷、碘乙烷、氯化碘的反应作了研究，结果比较理想，发表了几篇论文。 李远哲非常希望中国反应动力学的研究有较快的发展，但他对国内的几十个单位一哄而上的做法甚为反感。他认为要互相交流、互相协调，免得造成不必要的重复和浪费。
1980 年，在中国科学院向他颁发化学所名誉研究教授聘书的仪式上，李远哲没有讲长篇的表示感谢的客套话，而是坦率地对中国科学发展提出了自己的看法。他说:目前我们承认我们的科学水平还比较落后，但中国人比较聪明，又比较勤奋，我们一定会赶上去。但是只靠中国人的聪明和勤奋能赶上吗?要知道，你在勤奋，在努力，他们西方也在竞争、在努力。因此，全靠勤奋还是不行。西方国家的研究和应用有很大矛盾，社会主义国家没有那么大矛盾，我们要尽量发挥社会主义的优越性。我们每个研究所要搞好协调、认真地合作，不致造成浪费。我们的效率才会高，否则光靠聪明才智、勤奋还是赶不上。
1980年，化学所举办了为期三周的全国反应动力学讲习班。李远哲亲自主讲，上午给160多位科研人员做系统讲解，下午组织大家一起讨论建分子束装置的方案。同时，在他建议下，在大连召开了分子束研究研讨会，全国30多位学者、专家参加，就如何开展这项工作进行交流、协调和分工。李远哲认为，这样把钱花在刀刃上，大家从各自不同的角度开展工作，不用十年就能建立起各具特色的研究领域，大大接近世界先进水平。