中央研究院成立不久，1928年11月，國民政府開始籌備設立北平研究院，當時計劃附屬于北平大學區(qū)，后因大學區(qū)制取消，改隸教育部，1929年9月9日正式成立^[1]。該院強調(diào)“學理與實用并重，以實行科學研究，促進科學進步為其任務”^[2],院長為李石曾，副院長李書華。
北平研究院初期設物理、化學、生物、動物、植物、地質(zhì)等六個研究所，1932年增設鐳學與藥物學兩個研究所，1934年生物研究所易名為生理研究所，1936年史地研究會改為史學研究所，前后共設九個研究所。院內(nèi)設出版部，出版《國立北平研究院會報》、《物理學研究叢刊》、《化學研究所叢刊》、《藥物研究所叢刊》、《生理學研究所叢刊》、《考古專報》、《氣象月報》、《動物學研究叢刊》、《植物學研究叢刊》等多種刊物^[3]。至1938年院內(nèi)共有研究員35人，助理員約五十人，研究力量較為雄厚^[4]。經(jīng)費原核定為每月5萬元，實發(fā)約3萬元左右。
和中央研究院一樣，北平研究院在物理、化學、地質(zhì)等學科方面，也投入了較大力量，取得了不少成果。物理學注重光學與地球物理之研究，研究力量較強，在英、美、德等國科學雜志上發(fā)表論文五十余篇。化學所以應用化學研究為主，共發(fā)表有關論文20篇。本著學理與實用并重原則，理、化兩所都強調(diào)將研究成果應用于實際的產(chǎn)業(yè)發(fā)展中。物理所運用光學研究成果，對礦產(chǎn)及金屬進行光譜分析，為各地電臺制造水晶振動器，加工光學零件；化學所設立工學化學實驗室，成立小型化學工廠，生產(chǎn)有機原料；地質(zhì)所與實業(yè)部地質(zhì)調(diào)查所合作，展開考古發(fā)掘，同時進行土壤、燃料等多項實用研究，調(diào)查各地礦產(chǎn)情況，進行地震監(jiān)測，其地震監(jiān)測紀錄最早起于1930年9月。該所研究人員謝家榮在煤巖學方面進行了深入研究，開創(chuàng)了中國煤地學研究、應用的新領域。
北平研究院不少研究項目各具特色。植物所的植物分類和植物地理在國內(nèi)較有影響，植物標本采集以中國北方地區(qū)為主，足跡遍及內(nèi)蒙、新疆等邊遠地區(qū)，對厘清中國植物狀況做了大量基礎性工作?？箲?zhàn)前十年間，前后采集各類植物標本六萬余種，發(fā)表論文六十余篇，編纂出版《中國北部植物圖志》五冊^[5]。動物所以海洋動物及淡水動物的調(diào)查研究為主，每年派員赴沿海各地采集動物標本，收集了不少珍貴資料。1935年，該所與青島市政府合作，組建膠州灣海產(chǎn)動物采集團，采集膠州灣沿海地區(qū)海產(chǎn)動物并進行海洋學的相關研究^[6]。藥物所與協(xié)和醫(yī)學院合作，在所長趙承嘏領導下，以科學方法分析中國傳統(tǒng)中草藥成分，提取有效藥質(zhì)，鑒定藥理作用，對中國醫(yī)藥學發(fā)展起到一定作用。鐳學所系與中法大學合作成立，是中國各研究機構中獨有的一門學科，研究放射性物質(zhì)及X光，為原子科學研究所的前身，代表中國科學研究的新方向。所長嚴濟慈于1935年當選法國物理學會理事，1937年前在各西方國家刊物上發(fā)表物理學研究論文共十九篇，在國際物理學界有一定影響。史學研究所以史料搜集整理及北平地方史研究為主，蕭一山輯錄的《太平天國詔諭》及《中國秘密社會史料》影響較大。考古組徐炳昶等領導發(fā)掘陜西斗雞臺遺址，發(fā)現(xiàn)大批仰韶文化實物，并挖掘多座先周至西漢時代墓葬，為研究中國史前及古代社會提供寶貴的實物資料。生理學研究所著重研究細胞學、生理學、實驗動物學，同時在所長經(jīng)利彬領導下，開展對中草藥生理作用的研究。1935年，著名生物學家朱洗到所后，與羅宗洛等發(fā)起成立中國生物科學學會，創(chuàng)辦《中國實驗生物學雜志》,積極推進、發(fā)展中國的生物學研究^[7]。
除上列九個研究所外，北平研究院還成立字體研究會、人地學研究會、博物館、藝術陳列館等，1936年，與國立西北農(nóng)林?？茖W校合組中國西北植物調(diào)查所，所涉研究范圍頗為廣泛。北平研究院對北方地區(qū)學術研究的發(fā)展、提高，起了重大作用。
這一時期，中央政府、各地方政府、各級機關、企業(yè)實體及廣大學者同人也紛紛組織、成立各種、各級學術團體及研究機構。據(jù)統(tǒng)計，1928年，全國共有學術團體和研究機構41個，到1933年即增至100個，1935年高達144個^[8],八年間增加三倍多。其中中央政府設立的主要有實業(yè)部地質(zhì)調(diào)查所、中央工業(yè)試驗所、中央農(nóng)業(yè)實驗所、資源委員會、經(jīng)濟委員會衛(wèi)生實驗處等；地方政府設立的主要有上海、廣東、山東、河北等省市的工業(yè)試驗所，廣西的化學試驗所，湖南、河南、江西等地的地質(zhì)調(diào)查所及兩廣地質(zhì)調(diào)查所等；民間創(chuàng)辦的主要有中國西部科學院、北平靜生生物調(diào)查所、黃?；瘜W工業(yè)研究社、中華化學工業(yè)研究所、中國科學社生物研究所、中國營造學社、中國物理學會、中國化學會、中國經(jīng)濟學會、中國植物學會、中國工程師學會、中國紡織學會、中國古物保管委員會、上海雷斯德醫(yī)學研究院等。這一時期，大批留學生學成歸國，國內(nèi)各大學、研究機構也培養(yǎng)出一批學術人才。據(jù)不完全統(tǒng)計，到1937年，全國從事自然科學的專業(yè)人才約在三萬人左右?？蒲薪?jīng)費也有較大幅度增加，1934年，中央研究院、北平研究院、實業(yè)部地質(zhì)調(diào)查所等23個全國主要學術機關年經(jīng)費為280多萬元^[9],全國科研經(jīng)費超過400萬元。和西方發(fā)達國家相比，投入的絕對值仍然很低，但中國科學畢竟逐步由此走上了正軌。1937年2月，國民黨五屆三中全會通過設置總理紀念獎金的議案，準備撥置300萬獎勵基金，以息金獎勵社會科學、自然科學及文藝、教育方面有突出成績者。嗣因抗戰(zhàn)爆發(fā)，議案未能實施。著名物理學家吳大猷認為，這一時期，“政府對學術的重要的認識，較前深入多了”^[10],可謂中肯之言。
實業(yè)部地質(zhì)調(diào)查所正式成立于1916年10月，最初隸屬農(nóng)商部^[11]。國民政府成立后，先后由大學院、農(nóng)礦部管理，1930年改隸實業(yè)部。該所包括古生物、燃料、土壤、地質(zhì)四個研究室及地質(zhì)地產(chǎn)陳列館，年經(jīng)費額定為每年6萬元，集結了丁文江、翁文灝、楊鐘健、黃汲清、裴文中等一批著名學者，與中央研究院、北平研究院、兩廣地質(zhì)調(diào)查所以及各省、市地質(zhì)研究、調(diào)查所通力合作，在礦產(chǎn)、古生物學、巖石、地文、土壤、工程地質(zhì)等方面展開調(diào)查研究，繪制了一批全國地質(zhì)圖，并培養(yǎng)一大批地質(zhì)研究人員，成果頗著。調(diào)查員黃汲清提出的中國二疊紀地層理論，對煤、錳、石油、天然氣等礦產(chǎn)的勘測、開發(fā)具有重要指導意義^[12]。楊鐘健在研究哺乳動物進化方面，獨有心得，其對古化石的研究鑒定，國內(nèi)領先。尤其是該所1929年成立專門研究新生代地質(zhì)學、古生物學和古人類學的新生代研究室后，深入進行北京周口店遺址的發(fā)掘工作，并于同年12月發(fā)現(xiàn)第一個北京人頭蓋骨，后又相繼發(fā)現(xiàn)北京人牙齒、頜骨化石，出土當時所知的中國最早的石器，發(fā)現(xiàn)人工打制的石英制品和人類用火遺跡。北京人和山頂洞人的發(fā)現(xiàn)，成為研究人類進化的最重要材料之一，使國際學術界為之震動。
中國工業(yè)試驗所最初動議于1928年。時任工商部長的孔祥熙本著“工業(yè)之振興，必本于科學，而科學之昌明，尤資于試驗”^[13]的認識，呈請國民政府設立一個全國性的工業(yè)試驗機構。10月，工商部開始籌備設所，1930年7月，該所正式宣告成立。12月，由于工商、農(nóng)礦兩部合并為實業(yè)部，該所改屬實業(yè)部領導。該所成立后，由國民政府一次性撥給19.5萬元作為開辦費，此后每年撥款九萬余元作為常年經(jīng)費，資金比較充足，投入研究的速度也較快?？箲?zhàn)爆發(fā)前主要進行了新式造紙技術及汽油、柴油替代品的試驗，耐火材料的研究及活性炭的研制等，同時積極向工業(yè)界提供咨詢。由于當時中國工業(yè)總體還處于幼稚水平，技術落后，門類不健全，因此該所研究和試驗領域比較狹窄，規(guī)模也不大，包括各類技術、行政人員僅五十多人，只有化學與機械兩個試驗組，所長為顧毓瑔。
中央農(nóng)業(yè)實驗所醞釀于1928年。是年，農(nóng)礦部召開全國農(nóng)礦會議，沈宗瀚等提出設立國立農(nóng)事試驗場的議案，經(jīng)會議通過，報請國民政府采納^[14]。1931年4月，中央農(nóng)業(yè)研究所籌備委員會成立，沈宗瀚等十四人為委員。籌備期間，考慮到農(nóng)業(yè)發(fā)展應“注重‘實用’的試驗而不僅是理論的研究，故定名為中央農(nóng)業(yè)實驗所”^[15],1932年1月于南京正式成立。該所擁有謝家聲、馮澤芳、沈宗瀚等農(nóng)業(yè)科技人員，負責全國農(nóng)業(yè)的研究、調(diào)查、實驗改良工作，并進行農(nóng)產(chǎn)品檢驗、農(nóng)情報告和人員訓練等輔助工作。該所與附設于所內(nèi)的中央棉產(chǎn)改進所、全國稻麥改進所及全國稻米、小麥檢驗處合作，為全國稻、麥、雜糧、蔬菜等優(yōu)良新品種的培育與推廣，蠶桑優(yōu)化，藥劑治蟲，家畜防疫等作了許多努力。所內(nèi)出版有學術刊物，宣傳、普及科學的農(nóng)業(yè)觀念，沈宗瀚認為：“自民國二十二年至二十六年秋抗日戰(zhàn)爭開始為止……是中國農(nóng)業(yè)學術發(fā)展的黃金時代?！?sup>[16]這一成績，和中央農(nóng)業(yè)實驗所的努力是分不開的。
資源委員會是一個具有一定科學研究性質(zhì)的機構，前身為成立于1932年的國防設計委員會，蔣介石期望以該會延攬賢才，籌劃軍事以外各項工作^[17]。該會具體職掌是：一、擬訂全國國防之具體方案，二、計劃以國防為中心之建設事業(yè)，三、籌議關于國防之臨時措施。聘請李四光、曾昭掄、竺可楨、吳有訓等一批專家為所屬各專門委員會的委員。1934年，資源委員會正式成立，蔣介石任委員長，翁文灝、錢昌照分任正、副秘書長。資源委員會集中全國大批科學研究人才，從事礦產(chǎn)、冶金、電氣等重要工業(yè)的試驗和研究，同時對全國的礦產(chǎn)、土地、水力、森林及人口資源進行廣泛調(diào)查，為國防及科學決策提供第一手資料。
兩廣地質(zhì)調(diào)查所成立于1927年9月，附屬于中山大學礦物地質(zhì)學系，主要進行廣州附近及北江、西江流域地質(zhì)的調(diào)查研究，是兩廣地區(qū)的區(qū)域地質(zhì)研究機構，年經(jīng)費4.8萬元。該所與中研院地質(zhì)研究所及國內(nèi)其他地質(zhì)研究機構都有合作，地質(zhì)學家葉良輔、謝家榮、朱庭祜均曾到所協(xié)助、指導、調(diào)查研究，朱家驊曾任該所所長。
中國西部科學院是中國第一家民辦的科學院，1930年10月，由著名實業(yè)家盧作孚在重慶北碚創(chuàng)辦。該院以盧作孚屬下的民生公司為基礎，加上各界的支持、贊助，共擁有16萬多元的產(chǎn)業(yè)基金，每年大約有五萬元左右經(jīng)費，院內(nèi)所辦產(chǎn)業(yè)中也可獲部分收入，1937年創(chuàng)收1.3萬余元^[18]。自1932年起，中華教育文化基金董事會每年提供二三千元的補助^[19]。西科院下設理化、農(nóng)林、地質(zhì)、生物四個研究所及博物館、圖書館、兼善學校等，立足于四川及西南地區(qū)，注重應用科學的研究，以“研究實用科學，促進生產(chǎn)文化事業(yè)”^[20]為宗旨，為地方政府及社會各界提供咨詢。該院地質(zhì)所成立于1932年，主要調(diào)查四川地區(qū)礦產(chǎn)資源，在著名地質(zhì)學家常隆慶領導下，先后調(diào)查、發(fā)掘南川煤田及綦江鐵礦的礦藏儲量，將探明量提高了幾十倍，對政府及實業(yè)界進行礦產(chǎn)開發(fā)有重要指導意義。地質(zhì)所還與生物所合作，詳細調(diào)查了川西雷、馬、峨、屏及大小涼山地區(qū)，除發(fā)現(xiàn)一批礦產(chǎn)外，對當?shù)鬲毺氐娘L土人情及民族習俗也進行了深入考察，所著《雷馬峨屏調(diào)查記》是當時有關彝族狀況的唯一研究著作。生物所還曾多次組織考察團，分赴四川、西康、甘肅、青海等地考察，搜集西南、西北地區(qū)特有的大量珍貴植物標本。農(nóng)林所創(chuàng)建于1931年4月，下設農(nóng)林、棉作、畜牧等六個組及氣象測候所、農(nóng)事試驗場等，人員最多時不過十余人，以“墾荒地，培育森林，并收求優(yōu)良稻、麥、蔬菜、果樹及牲畜(品種)作改良之研究”^[21]為宗旨，引進大批優(yōu)質(zhì)樹木及蔬菜、禽獸品種，對四川及西南地區(qū)農(nóng)業(yè)科學技術發(fā)展有積極影響。
北平靜生生物調(diào)查所成立于1928年10月，由中華教育文化基金董事會與尚志學會合作設立，分動、植物二部，秉志、胡先骕先后任所長，研究人員最多時達五十余人。該所主要搜集、研究中國生物資源，足跡遍及全國大部分地區(qū)，共搜集到動植物標本15萬種，居全國之冠。該所標本室主任、研究員秦仁昌1932年寫成《中國蕨類植物志初稿》80萬字，是中國有關蕨類植物研究的第一部專著，記載11種86屬1200多種中國蕨類植物。1930年-1937年，他先后編印《中國蕨類植物圖譜》四卷，此書被譽為“東亞研究蕨類最重要之圖籍”^[22]。1934年，他到江西廬山與江西省立農(nóng)業(yè)院合辦廬山森林植物園，占地9000余畝，至1937年，從三十多個國家引進2800多種植物，為全國最大森林植物園。所內(nèi)其他研究人員中，秉志擅長解剖學，享有國際聲譽。胡先骕長于高等植物分類，與陳煥鏞合著《中國植物圖譜》,前后出版四集，發(fā)現(xiàn)植物新屬種達數(shù)百種之多。胡適曾贊揚說：“在秉志、胡先骕兩大領袖領導之下，動物學植物學同時發(fā)展，在此二十年中，為文化上開出一條新路，造就許多人才，要算在中國學術上最得意的一件事?！?sup>[23]該社每年得到中華教育文化基金董事會數(shù)萬元資助，1936年高達91000元。
黃?；瘜W工業(yè)研究社是中國第一個私辦化工研究機構，1922年范旭東創(chuàng)辦于天津塘沽。范旭東認為：“中國如沒有一班人肯沉下心，不趁熱，不憚煩，不為當世功名富貴所惑，至心皈命，為中國創(chuàng)造新的學術技藝，中國決產(chǎn)不出新的生命來?！?sup>[24]該社經(jīng)費主要依賴范氏創(chuàng)辦的永利、久大兩公司，中華教育文化基金董事會自1928年起每年資助一萬元左右^[25],研究目標是為企業(yè)生產(chǎn)服務，努力解決公司生產(chǎn)中遇到的技術問題。研究社成立后，在制堿、發(fā)酵、肥料制造、菌學等方面，都有深入研究。侯德榜曾稱贊：“化工研究社執(zhí)工業(yè)之成功鎖鑰，實為工業(yè)智囊也?！?sup>[26]侯德榜、孫學梧、李燭塵等都為研究社的創(chuàng)立、發(fā)展作出重要貢獻，尤以侯德榜最為突出。
上海雷斯德^[27]醫(yī)學研究院開辦于1929年，由英國人主辦，分臨床、生理學及病理學三個研究所，下設研究部，包括預防醫(yī)學、生物化學、藥物學、微生物學、組織病理學、血清學、免疫學等。該院擁有湯飛凡、蔡翹等知名生物學專家，湯飛凡是中國第一個微生物學教授，在細菌學方面有深入研究；蔡翹在研究院期間，與助手易見龍等進行肝糖原代謝的研究，成果受到國際生理學界重視^[28]。1936年春，該院與金陵大學農(nóng)村經(jīng)濟系合作，在南京附近的淳化鎮(zhèn)進行農(nóng)村經(jīng)濟調(diào)查，調(diào)查農(nóng)村營養(yǎng)狀況，第一次在中國將營養(yǎng)學的調(diào)查、研究深入到農(nóng)村^[29]。
中國工程師學會成立于1931年，由中國工程師會(1912年成立)和中國工程學會(1918年成立)合并而成，是中國成立最早的學術團體之一，規(guī)模、影響在民國各學術團體中也首屈一指。主要成員有陳體誠、茅以升、李儀祉、顧毓瑔、凌鴻勛、翁文灝、吳承洛等。該會以“聯(lián)絡工程界同志，協(xié)力發(fā)展中國工程事業(yè)，并研究促進各項工程技術”^[30]為宗旨，積極促進國內(nèi)工程理論和工程技術的發(fā)展提高，每年召開年會，出版《工程》雜志，討論技術的改造、革新問題。學會設有工程榮譽金牌，頒發(fā)給國內(nèi)工程技術方面有突出貢獻者。1935年首枚金牌授予侯德榜，次年授予凌鴻勛，1937年因抗戰(zhàn)爆發(fā)中斷頒發(fā)，1941年恢復后頒給茅以升。侯、凌、茅三人均為工程學界的杰出代表。侯德榜，福建閩侯人，1913年赴美留學，回國后到永利公司任職，率永利廠同人第一次在中國制造出純堿。1931年，他赴美考察和進修，在美期間，用英文出版專著《純堿制造》,首次公開了蘇維爾制堿法的技術秘密^[31],大大推動世界制堿工業(yè)的發(fā)展，英國化工學會特聘其為名譽會員。1934年，永利制堿公司改組為永利化學工業(yè)公司，研究、生產(chǎn)范圍進一步拓展，侯德榜任總工程師，開始籌建制造合成氨、硫酸、硫酸銨的硫酸铔廠。1937年2月，永利硫酸铔廠正式投產(chǎn)，成為當時東方最大的聯(lián)合化學企業(yè)。凌鴻勛，廣州人，早年留學美國，1929年7月起任隴海路工程局長，負責修筑隴海路河南靈寶至陜西潼關段。1932年，調(diào)任粵漢路株韶段工程局長兼總工程師，修筑株洲至韶關段鐵路，接通粵漢線。在任期間，精心指揮，按較高標準于1936年4月提前一年接通全線?；洕h線的開通，對中國政治、經(jīng)濟、軍事均關系重大，“計由七七起至武漢兩地失陷的十六個月期間，這段路曾開過軍隊列車2341列，運送部隊達210多萬人，軍品列車533列，重53萬9千噸，由九龍轉入內(nèi)地的建設材料七十幾萬噸。”^[32]茅以升，江蘇鎮(zhèn)江人，早年畢業(yè)于美國康奈爾大學橋梁專業(yè)，1934年出任錢塘江大橋工程處長，負責浙贛線錢塘江橋的建造，于1937年9月正式把全長1400余米的大橋建成通車，這是中國工程界自己主持設計、施工的第一座大型現(xiàn)代化鐵路橋梁。
這一時期，中國科學研究比較引人注目的兩個實績是紫金山天文臺和青島水族館的建立。紫金山天文臺由中央研究院天文研究所負責建立，位于南京城外紫金山上，天文儀器一部分由原中央氣象臺移交，同時新購一大批先進儀器，整個工程共耗資40多萬元，于1934年建成，是中國天文事業(yè)發(fā)展的標志性建筑。該天文臺建成后，主要進行太陽系及天體行星，恒星的觀測研究，并對中國古天象理論及觀測紀錄進行發(fā)掘、研究，是當時東亞最先進的天文臺，在國際上也享有一定聲譽^[33]。青島水族館籌備于20年代初，當時蔡元培、李石曾等在青島發(fā)起籌組中國海洋研究所，籌備委員會決定先行創(chuàng)辦水族館，1932年幾經(jīng)周折終告建成。館內(nèi)收藏各種魚類標本一千余件，附設有鮫魚標本室、養(yǎng)魚池、展覽室、研究室等，不定期出版館刊《工作報告》。水族館的建立，為中國海洋研究打下了扎實的基礎。