根據張勁夫的提議，1960年3月，杜潤生被任命為中國科學院秘書長、院黨組副書記。未曾料想，半年後竟然出現了本來與杜潤生無關但卻殃及其身的一場風波。1960年，正在蘇聯撤退專家期間，蘇聯科學院秘書長打電報給我國科學院，要求派一個科學家來中國考察人參。中科院分管外事工作的副秘書長謝鑫鶴未經黨組許可，答複“同意”。按中蘇兩國科學院彼此來往約定的署名程式，電報署名為“杜潤生”。在常規情況下，這樣做是沒有問題的，但在中蘇關係發生重大轉折的敏感時期，未按當時中央的有關規定進行請示而擅自答複，就違反了外事紀律。事情反映到毛澤東那裏，他勃然大怒，要追究杜潤生的責任。
眼見杜潤生又要大禍臨頭，張勁夫極力向中央說明內情，並表示自己作為主持全院工作的黨組書記要承擔責任。最後經周總理同意，保留了杜潤生的院黨組成員和科學院秘書長，但不得不撤掉他的院黨組副書記的職務。
二
對自然科學理論研究的精辟論述
關於自然科學的理論聯係實際問題，有記載的，杜潤生在1958年4月14日科學院黨員所長會議、1958年7月18日會議、1958年11月科學院新技術會議上，多次作了論述。特別是1960年4月19日，在第三次學部委員會擴大會議上，遵聶榮臻之囑，並受院黨組的委托，杜潤生作了《關於自然科學理論聯係實際》的專題報告。這個報告可以說是杜潤生的一個代表作，是當代中國史上有關論述自然科學理論聯係實際問題的精品。
他在報告中提出的主要論點是：根據理論與實踐統一的原則，理論工作必須有明確的社會目的性，必須服從社會需要。社會實踐需要最大的地方，就是科學問題提出最多的地方，就是科學問題得到社會支持最大的地方，因而也是科學發展最快的地方。社會需求決定著科學發展的方向，直接影響著它的發展速度。社會需要不隻對科學發展的速度和規模起著決定性的作用，同時對科學發展的方向也有強烈的影響。既然科學的發展是由於社會的需要，更確切地說是社會物質生產發展的需要決定的，那麼，為了使科學的發展更加順利，就必須使科學研究成為一種有目的的社會活動。我們應當在哪些方向上集中力量呢？一切工作必須適應國家社會主義建設的需要。從這一基本需求出發，他建議朝以下方向部署力量：①要抓具有“帶頭”作用的理論課題。它一旦解決了，可以帶動許多領域的發展，並對實踐指示方向，開辟新途徑。②抓邊緣學科。各學科的交叉運用和相互滲透是現代科學的一個重要特點。值得注意的是，就在邊緣學科出現的地方，發育著科學上的許多新的生長點。這些生長點，不隻可能形成一些新的領域，而且也使許多老學科，迅速變得活躍起來。③不能要求所有自然科學的理論研究，都具有現實生產實踐的應用價值，科學作為一種認識係統有相對獨立的體係，科學家可以設置種種理論思路探索未知世界，這一點極為重要，不可忽略。④抓具有本國特色的理論創新課題。我國自然條件和經濟條件的特殊性，決定了我國科學研究工作一定要具有自己的特色。
杜潤生的報告特別重視闡明自然科學理論結合實際的具體形式。為了研究這個問題，他事先找了幾位科學家，專門談自然學科理論結合實際的實踐形式。他發現自然科學和社會科學之間有某種差別。自然科學作出一個假設，其解決途徑：一種通過實驗方法，叫實驗科學；另一種是以數學工具，邏輯推導的方法研究問題。比如說場論，同時用兩種方法互證。物理學有理論物理，有實驗物理。搞理論物理的得出結論，要經過實驗方式檢驗，這也叫結合實際，是科學實踐的“實際”。並不能因為它沒有同生產實踐結合，就批評它脫離實際。當然，科學技術還有一種結合實際的形式，就是直接結合生產實際問題。從這個意義上，內容就更廣泛，方式也更多樣。在這次會議上，他指出，過去我們在政策指導上常常吵不清，就是沒有把兩種不同的理論聯係實際的方式區別開來。因而在指導工作上就會犯錯誤。他強調科學的發展基本上源於生產實踐，但科學有相對的獨立性，自己形成獨立邏輯體係。科學家提出某一假說，從文獻中來，到文獻中去，並不一定是錯的，科學假設不一定全來自現場生產，也可以來自理論推導等。
這個報告受到了當時與會科學家的高度讚揚，認為這是闡述黨的科學政策的一個具有重要意義的報告，也是端正黨的基層組織實際指導科學工作方向，糾正某些偏向的一個重要的政策思想。
主持起草《科學十四條》
為克服“大躍進”時造成的困難，保證建設事業健康發展，1960年夏秋，中央決定施行“調整、鞏固、充實、提高”的八字方針，要求各部門總結經驗教訓，擬定具體的政策和規章製度，以利端正認識，做好工作。經黨組議定，要起草本院的工作條例，這是製定“十四條”工作的發端。
十四條的起草分兩個階段。第一階段是出於中國科學院內部政策調整的需要；第二階段則是在聶總直接領導下作為全國性的科技工作的綱領性文件。
起步時，院黨組決定此事由杜潤生負責組織，汪誌華、吳明瑜、朱琴珊等同誌參加文件的起草工作。經過深入細致的調查研究，吸取了上海神仙會眾多科學家的意見，1961年2月提出了當前工作的若幹條意見。2月底召開研究所領導參加的黨組擴大會議，集體討論修改為十四條。3月，院黨組決定由黨組成員率隊到化學所和微生物所進行整風試點。杜潤生分工到化學所蹲點，開展地毯式調查研究。在此基礎上，對十四條作了修改補充。1961年4月，草稿呈送聶榮臻副總理，他認為這十四條很好，建議麵向全國，文件改用國家科委黨組和中國科學院黨組聯署上報，文件名稱改為《關於自然科學研究機構當前工作的十四條意見（草稿）》，簡稱《科學十四條》。同時，要起草一份以聶總的名義給中央的報告，對十四條中的最重要的幾項政策規定作了詳細闡述。4月下旬，在杭州，在聶總的直接領導下，韓光、範長江、於光遠、張勁夫、杜潤生等負責同誌又進行了討論，此後回到北京還討論過一次。4～5月，張勁夫、杜潤生先後兩次到上海，征求上海市委和上海分院領導的意見，在北京又召開科學家座談會，聽取修改意見。科學院的汪誌華、吳明瑜，科委的甘子玉，中宣部的龔育之等同誌，參加了這些討論，並在杜潤生同誌組織下，進行具體的文件修改工作，最後由聶總定稿。6月，十四條和聶總的報告上報中央。7月19日，經中央正式批準下達，對全國科學界產生了重大影響，被譽為“科學憲法”。
按杜潤生對當時起草工作的回憶，十四條中比較重要的幾點有：
第一，明確了科研機構任務是出成果、出人才。當時，迷漫著一些不切實際的、妄想的空氣。為壓縮這種空氣，明確科學研究機構的任務就是要出成果、出人才。目的是把研究所的工作落在實處，避免浮誇。同時，也給國家提供一個檢查科學組織部門工作的標準。國家的經濟財政很困難，拿出錢來辦了這麼多科學研究機構，如果沒有成果，沒有人才，它就應該被淘汰。所以，這也是個獎勵標準和淘汰標準，使我們的研究所更有活力，不許濫竽充數。因此，研究所要實行五定：定方向、定任務、定人員、定製度、定設備，保持研究機構相對穩定和分工合作。
第二，提倡尊重科學、尊重科學家。文件提出：必須尊重知識分子，要為科學家創造工作條件，對學術思想不可亂貼階級標簽。黨要從政治上、從全局的利害關係上幫助科研人員提高認識，但不幹涉具體研究業務。科學家在政治上，隻要擁護社會主義、擁護黨的領導，就是初步紅，不能苛求，要廢除“白專道路”這種批評。破除迷信不能破除科學。破除了科學，就必定會製造迷信。沒有科學的地方，就是產生迷信的地方。辦事情要講條件論，沒有條件，可以創造條件，但不能沒有條件，不能把妄想當理想。這都是針對大躍進浮誇風說的，今天看來很平淡，但是，當時要提尊重科學，尊重科學家卻要擔風險。文件裏原來寫的是“為科學服務”，聶總說，提“為科學家服務”有什麼不可呢？後來就把“為科學家服務”寫到報告中去了。
第三，執行百花齊放、百家爭鳴的方針。在雙百方針中，必須正確區分政治問題、思想問題和學術問題。有人對我們共產黨，對我們政府不滿意，並沒有起來打倒你，就是認識問題。至於學術問題更應該通過百家爭鳴來解決。領導科學，黨組織不可支持這一學派，打擊另一學派，真理是不怕辯論的。一時解決不了的問題可求同存異，讓時間和實踐來檢驗。
三
製定政策的方法和政策思想
十四條是領導和群眾，黨內和黨外科學工作者集體智慧的結晶。杜潤生在文件起草過程中，貫徹馬克思主義的認識論和方法論，堅持一切從實際出發、實事求是的科學態度，從群眾中來、到群眾中去的工作方法，以辯證的發展的觀點研究和區分政策界限。
關於製定政策的方法，杜潤生遵循明確的“規範”：深入調查研究，一切從實際出發，有的放矢。
1960年11月，黨組決定製定調整政策的文件之後，杜潤生馬上派院政策研究室主任汪誌華和處長朱琴珊到上海調查研究。他們根據杜的要求，實際工作是這樣展開的。
主要是抓典型、解剖麻雀。調查結果發現，大躍進中宣傳報道科研成績很大，但有的浮誇很嚴重，甚至個別還有造假的。
為什麼浮誇？為什麼有這麼嚴重的浮誇？經過調查分析，結果發現大多數人是受當時那股高溫高壓所左右，不顧客觀實際條件，鼓吹“隻要想得到，就能辦得到”。有的項目隻做了一次就獻禮，後來重複不出來；有的沒有看外國的文獻，就說達到了國際水平，實際人家早就做出來了；有的把實驗室的成果跟國外的產成品比。還有一個重要的原因，就是老科學家靠邊了。老科學家堅持經常看文獻，知道國外是什麼情況，應該怎麼做，應該達到什麼指標。老科學家開始看到不合適的地方還認真提出批評和建議，但那時馬上就有人指責他們保守，是反對大躍進，反對三麵紅旗。弄得誰也不敢說真話，言路阻塞了。老科學家靠邊了，讓缺乏基本功訓練的年輕人當了家。最根本的問題還是在領導，當然，大躍進是中央定的，全國空氣都過熱，幹部承受的壓力也很大，整個科學院壓力都很大。科學本來是探索未知的一種勞動，允許失敗。如果不允許失敗，就逼著人要浮誇。以浮誇應付來自上下左右的壓力。由此看來，想要醫治浮誇，就必須壓縮過熱的空氣。
這次調查研究，杜潤生讓每一兩天寫一份簡報，以便他和黨組及時了解進展情況，隨時醞釀和研究問題。汪誌華、朱琴珊在上海調查期間，給杜潤生寫的第一份簡報是《人心思定》，反映研究所的方向任務變化頻繁。最多的一例，一個人一年換了18次工作。要麼趕獻禮任務，要麼到外麵參加協作。大協作本來是好事情，但是，生產部門今天要解決這個問題，明天要解決那個問題，零零碎碎，盲目無序，卻要有求必應，科研人員就穩定不下來做課題研究。那時杜潤生用民間俗語稱之為“狗熊掰棒子，掰一個，扔一個”。當時，上海分院在王仲良領導下，正在組織召開“神仙會”，把一些知名的科學家邀在一起，聽他們的意見。實行不打棍子，不抓辮子，不戴帽子的“三不”政策，創造了一個寬鬆的環境。科學家解除了顧慮，講了真心話，有些意見講得非常尖銳，批評得非常厲害，也很中肯。調查組對每個問題進行多方麵的調查，不但了解問題的現象，產生的原因，還同科學家一起研究解決的辦法。
經過調查研究，杜潤生組織起草文件。杜潤生領導起草文件也有他的一套辦法。首先是要工作人員交流調查研究的情況，然後讓大家開動腦筋，展開討論。從一大堆材料、一大堆問題中理出哪幾個問題是主要的，究竟應該怎麼解決。在此基礎上，由他出題目，討論一下，然後分工去寫，經過多次反反複複地討論修改。討論過程中不分上下級，各抒己見，暢所欲言。修改時，字斟句酌，反複推敲。起草十四條的過程，修改不下十幾次，曆時數月，寫起來很辛苦，真可謂嘔心瀝血。
杜潤生研究政策，一貫是堅持兩點論。比如，他在起草條例過程中，在每一個問題上都要分清大躍進中哪些是應該肯定的東西，哪些是應該否定的東西。十四條中的“三敢、三嚴”就是這樣。調查組到下邊了解情況，科學家反映的都是問題，可是，細想起來，這麼多新興學科開辟起來也很不容易。一開始阻力很大，不敢想，就會永遠墨守成規，新東西就搞不出來。另外，科學本身的發展，探索未知，就是要靠敢想、敢說、敢幹。要解放思想，就要突出一個“敢”字。但是，一定要有嚴肅的態度、嚴格的要求、嚴密的方法。工作要一步一步來，設計要非常周到，態度要非常嚴肅，革命精神必需要和科學態度相結合。經過大家討論，他概括提高為“三敢、三嚴”。當然，堅持兩點論，也要抓重點。他一貫強調，一定要明確當前要解決的問題是什麼，沒有重點就沒有政策。
再比如，他談“靜和動”（穩定與變化）的關係，動是絕對的，靜是相對的。科學技術是發展的，日新月異，有時會是突飛猛進的。但大躍進變動太多，違背客觀規律，因此人心思定，於是，提出了科研工作的“五定”，即定方向、定任務、定人員、定設備、定製度。不過，五定是為了推進科研工作的更大發展。
杜潤生還提出了“群眾運動和群眾路線”的關係問題。他認為群眾路線一定要，而群眾運動適用不適用於科學院，要做具體分析。群眾運動就是在一定時間裏麵有一定的奮鬥目標，集中力量打殲滅戰。科學研究如何搞群眾運動？研究工作處在摸索階段，就要求它馬上出成果是不可能的。某一個項目，某一個階段可以搞突擊性獻禮，但總體上不適合科學研究。所有的研究項目都按人們預想的同一個時間開花結果，是不可能的。所以，大躍進中那種逢年逢節搞獻禮的做法，不符合科學研究的規律。