1935年夏天 ， 戴芳澜回到清华大学农业研究所赴任 ， 但他谢绝担任农业研究所所长 ， 只担任教授和病害组主任 ， 开始病害组的筹建工作 ， 并集中精力从事真菌分类的研究 ， 当时病害组、虫害组无论在财务、经费和人员方面都相互独立 ， 而病害组成员大都来自金陵大学农学院 ， 因此戴芳澜的研究工作如鱼得水 。
1935年8月 ， 戴芳澜当选中国植物学会第三届副理事长 ， 1936年又当选第四届理事长 ， 任期从1936年至1949年 ， 是任期最长的一位理事长 ， 1940年还被选为中央研究院第二届评议会评议员 ， 这一时期相继在国内外发表了《花红苹果锈病及其防治法》、《大麦坚黑穗病防治法》、《十九年度中国植物病理事业发展之概况》、《中国真菌杂录九》、《云南经济植物病害之初步调查报告》等数十篇学术论文 。
中央研究院专刊
“七七事变”爆发后 ， 清华大学与北京大学、南开大学先后组建了长沙临时大学和西南联合大学 ， 并迁往长沙和昆明办学 ， 农业研究所也随之迁徙 ， 在艰苦卓绝的抗战期间 ， 农业研究所不但没有萎缩 ， 反而不断扩大 ， 并于1938年又增设了植物生理学组 ， 由汤佩松任主任 。
清华大学农业研究所是清华大学独立创办的科研机构 ， 与西南联合大学并无隶属关系 ， 期间先后在河北、云南等地区开展了大量植物病理、生理和昆虫学的调查和研究 ， 采集菌类标本9000余号并进行鉴定 ， 对鸡枞菌、牛肝菌、伞菌、鹅膏菌、水生菌、鸟草菌等作了重点研究 ， 在学术成果、资料积累以及人才储备等方面都奠定了一定的基础 ， 为中国农业科学的建立和发展作出了重要贡献 。
抗战胜利后 ， 清华大学迁回北平复校 ， 以农业研究所为基础 ， 恢复成立了清华大学农学院 ， 戴芳澜被聘为教授兼植物病理学系主任1948年3月当选为中央研究院院士当年9月23日在南京举行中央研究院成立20周年纪念暨第一届院士大会时 ， 戴芳澜因蒋介石出席大会祝贺而拒绝出席会议 。
中央研究院第一届院士合影
1949年5月 ， 戴芳澜出任清华大学校务委员会委员 ， 同年9月29日北京大学、清华大学和华北大学农学院合并 ， 筹建成立了北京农业大学 ， 戴芳澜出任校务委员会委员、教授 ， 及至北京农业大学正式成立时 ， 戴芳澜担任植物病理学研究所所长 。
1950年12月19日在北京组织召开了全国植物病理学工作会议 ， 商议中国植物病理学会复会事宜 ， 会议推举戴芳澜为临时理事长 ， 组织筹备召开新的第一届全国代表大会 。
中国植物病理学会是于1929年5月在南京成立的 ， 主要发起人和筹备者就是邹秉文和戴芳澜 ， 由邹秉文出任会长 ， 由于邹秉文事务繁多 ， 筹备工作几乎都是由戴芳澜主持完成的 ， 由于受抗日战争和解放战争的影响 ， 中国植物病理学会的活动陷于停顿 ， 在时隔20年之后 ， 戴芳澜再一次肩负起历史的重任 ， 并于1953年2月当选中国植物病理学会理事长 ， 主持出版了《中国植物病理学会会讯》 。
戴芳澜指导科研人员
应中国科学院之邀 ， 戴芳澜于1953年承担中国植物研究所真菌植物病理研究室的筹建并兼任研究室主任 ， 资助和鼓励对小麦锈病的抗病育种工作 ， 同时也资助北京大白菜三大病害的研究工作 ， 如果没有戴芳澜的支持和资助 ， 这些科研工作是根本开展不起来的 。
戴芳澜于1955年当选为中国科学院学部委员 ， 同年应邀出席了德意志民主共和国成立两周年纪念大会 ， 被德意志民主共和国农业科学院授予通讯院士荣誉称号 ， 当年12月中国科学院举办了“米丘林诞辰100周年纪念会” ， 邀请戴芳澜作主题报告 ， 被戴芳澜婉言谢绝 。
戴芳澜（左二）在东德时留影
1956年4月 ， 戴芳澜被吸收加入了中国共产党 ， 中国科学院决定将植物研究所真菌病害研究室扩建为应用真菌学研究所 ， 戴芳澜被任命为所长 ， 并被评为一级教授 ， 1958年中国科学院应用真菌学研究所与中国科学院北京微生物研究室合并成立了中国科学院微生物研究所 ， 戴芳澜又被任命为第一任所长 ， 为了集中精力专注于微生物研究所的建设和发展 ， 从1959年起专任中国科学院微生物研究所所长兼真菌研究室主任 ， 不再兼任北京农业大学教授 。
中国科学院于1962年将昆虫学会和植物病理学会组成“中国植物保护学会” ， 戴芳澜被选为理事长 ， 但他主张保留《中国植物病理学报》的独立性 ， 以维持该学科的健康发展 。
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