1949年11月1日，中国科学院成立。中科院成立伊始，就整合全国科研机构，调整各科专家，在北京和全国各地组建了第一批研究所。1950年，中科院授命贝时璋在上海成立实验生物研究所，并任所长。接到任命后，贝时璋立即从杭州来到上海，着手创建中科院实验生物研究所。经过一段时间的紧张工作，研究所正式成立。

实验生物研究所成立后，主要开展了对轮虫的再生和虾的眼柄激素的研究，取得了一批重要成果。1954年12月至l955年1月，中科院成立了一个由贝时璋参加的科学考察小组，对全国22个科研机构和高等院校进行了考察。考察结束后，考察小组撰写了考察报告，对抗生素的研究与生产、中药研究与中医机构脱节、橡胶植物问题、恢复微量元素研究等提出了建设性意见，建议在广州建立综合性的华南研究所，在上海建立生物化学研究所。这些意见都得到了中科院的采纳。比如，考察报告认为，我国在抗生素的研究、生产、推广上存在着许多问题，建议中科院报国务院采取必要措施。此后，1955年12月，中科院召开抗生素国际学术会议，会后建立了全国抗生素研究工作委员会，有力地推动了我国抗生素事业的发展。

1955年，中科院成立了北京实验生物研究所。贝时璋被任命为所长。为了推动中国科学事业的发展，国务院决定编制一个科学发展长远规划《1956-1967年科学发展远景规划》。这一任务主要由中科院承担，贝时璋是这一规划的重要参与制定者之一，并与周培源一起主持制定了《重大理论问题规划》。这一规划对推动新中国科学事业的发展起了很大的作用。此后，贝时璋几乎参与了我国每一个重要科学发展规划的制定，如全国《1963-1972年科学技术发展规划》、《1978-1985年全国科学技术发展规划》等。