1956年11月16日，第一屆全國人大常委會決定，成立主管原子能工業的第三機械工業部（1958年2月11日改為二機部），宋任窮任部長，錢三強與劉傑、袁成隆、劉偉、雷榮天等被任命為副部長。他是副部長之中唯一的科學家。負責第三機械工業部的副總理聶榮臻對錢三強說：“搞原子能，你是行家，就請你提建議，我們大家商討決定。”
      錢三強承擔各相關技術協作項目的組織領導工作，其領導的原子能研究所還承擔鈾-235的分離、中子物理與裂變物理、探測技術安全防護等方面的責任。他肩上的擔子很重。
      1957年，幫助中共整風的大鳴大放開始。有人奉命來找錢三強，征求他對黨內整風的意見。
      錢三強毫無顧慮地向來人談出了心裏話。他說：“法國的科學家，每年有固定的經費、研究項目，由科學家征求各方面的意見自己來製訂計劃，政府在一般情況下不過問，科學院的工作由科學家自己來管理和領導。蘇聯從彼得大帝時期，就吸收法國的經驗；在斯大林時期，黨組織在科學院也只是做思想工作和後勤工作，一切由科學家自己來管理和領導。中國應該吸收法國、蘇聯這方面的經驗，改進體制，充分信任知識份子，讓他們有職有權，業務和行政工作可以由科學家自己來負責，黨的工作可以抓思想教育，協助科學家搞好工作。”
      他還具體地說：“如果體制上不好馬上動，可以先選拔幾位有才幹的科學家到領導崗位上來，參加領導工作，這會很有力地推動科學事業的發展。”
      他的善意之談，卻被一些人認為是“要取消黨的領導”，“是反黨言論”，要把錢三強劃為右派。後來，還是因為毛澤東、周恩來和聶榮臻的保護，錢三強才僥倖沒被戴上“右派分子”的帽子。
      1962年，中國政府在廣州召開知識分子擴大會議，周恩來宣布“知識分子已經是工人階級的一部分”，陳毅還為知識分子脫帽鞠躬。
      參加會議的錢三強回到科學院，傳達廣州會議精神時，心情激動。他聯繫實際，講了如下一段話：“聶榮臻元帥說，他要當科學家的後勤部長。我們有些支部書記不是這樣。他們不積極幫助科學家解決困難，只知道看檔案、抓批判、搞運動，實際上是對科研起了阻礙作用。”
      錢三強此言一出，引起了很大震動。有人還翻出“反右”的舊賬，認為錢三強比當年更加露骨地反黨，並宣稱“這種人早就不應該再留在領導崗位上了”。此外還有人認為錢三強有不同尋常的海外關係，他在要害部門擔任領導，不利於保密。
      因此，二機部決定把錢三強調離，不再參加原子科學的攻關。為了弄清問題，周恩來親自到二機部聽了一天情況彙報。因為有推不脫的外事活動，他又派聶榮臻繼續聽取彙報。二機部副部長、黨委副書記劉偉說：“調走三強同志這個報告是誰搞的？我為什麼不知道？這種行動符合黨的原則嗎？對一位對黨忠誠的同志，能夠這樣隨便懷疑嗎？”
      摸清情況以後，聶榮臻代表周恩來宣布：“你們連錢三強也不相信，你們還能相信誰？”在周恩來、聶榮臻的干預下，調出錢三強的計劃沒能實現。
      事後，周恩來既批評了二機部的某些領導，也批評了錢三強不尊重黨組織的行為。
      調出不行，但二機部對錢三強的思想教育卻沒有停止。1964年10月16日下午3時，中國第一顆原子彈爆炸。當晚7時，錢三強還遭到開會批判。三天後，即10月19日，他就被送到河南信陽農村搞“四清”運動。這樣，開慶功會時，就沒有了核子物理學家、原子能事業的開拓者錢三強的身影了。                          文﹕蕭輔