葉企孫名為科學史委員會副主任，實際上卻承擔著整個科學史機構的籌備工作。他永遠是一個恪盡職守的工作者和一個目光如炬的戰略家的形象。在「搭台唱戲」的時候，他認為機構不宜大，人員要精幹。他非常反感人浮於事，反感盛名之下其實難副的人。在創辦之初，想來科學史研究室不乏當時社會上名氣很大的學者，但葉企孫不管他們來頭多大，名聲多響，堅持認真考察，絕不馬虎。他因此擋駕了一個當紅學者。一位從日本回國的學者想到研究室當翻譯，葉先生堅持對其考試才錄用。1957年1月科學史研究室正式掛牌，所有人員加起來僅有8人，可謂精簡幹練，以一當十。他之所以嚴格把關，是因為他對科學史格外看重，修史立言，國之大事，既然是科學史，當是科學家的大事，它會對整個中國科學界產生重大影響，因此他慎之又慎。研究科學史對別人來說，或許只是一個職業選擇，但對葉企孫來說卻是當事業看待。
葉企孫少小就喜讀史書典籍，尤愛鑽研數工理類書籍，並能從中尋覓出絲絲縷縷的線索，以求得出歷史發展的規律。他的早期數學論文《考證商功》和《中國算學史略》就是他深研這些古代典籍後的結果。對於古代物理方面的書籍，他更是爛熟於心，他到研究所之後給所里人員上課，所講《墨經》、《考工記》、《夢溪筆談》、《鏡鏡聆痴》，也是他早年的讀書積累。在所有的科學史準備中，他最鍾愛的方向是天文學史。他雖是大物理學家，但他認為中國古代並未形成物理學這門獨立的科學，而文學卻異常豐厚，有大量的歷史資料可以挖掘。他在天文學方面的興趣和研究方法給了當時剛入道不久的年輕學者席澤宗以深刻影響，耳濡目染，席澤宗成了葉企孫不折不扣的入室弟子。後來席澤宗在古代遺留下的史料中，尋找到了有關太陽黑子的蹤跡，產生了很大的國際影響。席澤宗是科學史領域唯一的中科院院士，國際科學史研究院通訊院士，中國科學院自然科學史所所長。談到與葉老在一起的日子，給他印象最深的是什麼，席澤宗回答說是葉先生如何治史的思想——
如何研究科學史？葉先生認為，把一個科學家作出的成就，說成是不自覺地運用了唯物論和辯證法，把同一個科學家的失敗又說成是受了唯心論和形而上學世界觀的影響，這種簡單的劃分不解決任何問題，等於沒有研究。科學史是一門科學，人類認識物質世界的過程，受著生產力水平、實驗條件等多種因素的限制，必須具體事物具體分析。要說明唯心論和形而上學完全是阻礙科學發展的，恐怕得讀一讀桑代克（t.thorndike）六卷本的《巫術和實驗科學的歷史》（a history of magid experimental sce），將其中所舉例子一一駁倒，然後才能下結論。
葉老主張，研究科學史知識面要廣。他很贊成喬治·薩頓（g.sarton，1884-1956）。此人學過化學和結晶學，受過數學和物理學的嚴格訓練，掌握了包括阿拉伯語和漢語在內的14種語言。他為研究列奧納多·達·芬奇（1452-1519）以前的科學史，將所收集的背景材料，寫成了一部書，取名為《科學史導論》（introdu to the history of sce），共有三卷五冊，其中包括不少中國科學成就。他在《研究科學史的四條指導思想》一文中，又把要注意東方思想的巨大價值列為第三條，認為「直到14世紀末，東方人和西方人是在企圖解決同樣性質的問題時共同工作的。從16世紀開始，他們走上不同道路。分歧的基本原因（雖然不是唯一的原因），是西方科學家領悟了實驗的方法並加以運用，而東方的科學家卻未能領悟它」。（g.薩頓《科學的歷史研究》，劉兵等譯，科學出版社1990年版，第1-9頁）。對於這樣一位傑出的公正科學家，我們卻要把他當做資產階級代表人物，並說西方資產階級學者肆意貶低中國古代科學成就，葉老覺得這種做法只能是無知和偏見。
葉企孫對唯物史觀懷有深深的敬意。他從來就認為一個物理科學家，特別是注重實驗的物理科學家和唯物論有著天然的關係。他還知道，若用唯物論觀點指導科學史研究，必定會結出燦爛絢麗的學術之花，並且會順風順水皆大歡喜。但在中國漫長的社會裡，科技的發展並不僅僅是唯物論的推動。唯心論作為唯物論生長的必要條件，二者是相互對立又互相依存的關係，失去了任何一方，作為對立的一方就會枯萎和蛻變。唯物論和唯心論各有其認識與方法之用，用於揭示某種事物生成的秘密，完全可以互為條件解決無法自足的印證。特別是科學發明，它的生成因素很多，絕不可以生拉硬扯進唯物或唯心兩分法的簡單歸類里，否則它會陷入反對一種傾向而掩蓋另一種傾向的偏頗之中。在研究科學史中，如果說唯心論和形而上學完全阻礙了科學的發展，西方科學家全是資產階級代表人物，這就未免過於簡單化和片面化。簡單化和片面化，都會影響我們接近歷史真實，這不是科學家應有的態度。
研究科學史首先要有科學態度。
當時正是「大躍進」的年代，在那樣一個知識分子集體失語的背景下，葉企孫的聲音顯得執拗而又清朗。生活水準可以下降，政治待遇可以不要，但涉及祖國科學史的書寫大事，他還是會發出自己獨特的聲音。
1964年8月，北京舉行科學討論會。這是一次世界級的科學討論會，許多國家都派出了代表團前來參加會議，葉企孫被排除在外。
與會期間，毛澤東主席接見了各國科學家，特別是見到日本代表團團長坂田昌一時，毛澤東握住日本客人的手說：「我看過你的《基本粒子的新概念》這篇文章，寫得好！我同意你說的話，『基本粒子』並不是最後的不可分的粒子……」毛澤東對科學的倚重和敏捷的思維立時活躍了現場氣氛，也拉近了主客間的距離。陪同毛澤東主席接見的原中宣部科學處處長於光遠告訴大家說，毛主席早在1957年莫斯科會議上就說過，一分為二是普遍現象，原子分為原子核和電子，原子核又分為質子和中子，質子又有反質子等等。自然，毛澤東的這些話同樣也成了討論會上的中心議題，並且由此衍生出科學範圍以外的諸多話題。後來，這個原本相當學術的科學話題被政治所用，一些人甚至將這些爭論看做是階級鬥爭或者是階級鬥爭在黨內的反映，是唯物論和唯心論的鬥爭……
為了配合政治形勢，一些原本埋頭於專業的科學家不得已出來對一些所謂的資產階級權威進行批判，在社會上曾產生過很大的影響。
朱洪元先生就是一例。
朱洪元是我國著名理論物理學家，在高能粒子物理領域取得多項重要成果，他與葉企孫的高足胡寧先生一起引領開闢了粒子內部結構理論研究的新領域，其學術貢獻受人嘉許。但這樣一位受人尊敬的科學家，卻於1965年7月3日在北京科學會堂的報告上對普朗克、瑞利·金斯、愛因斯坦等世界超一流物理大家冠以「唯心主義」、「形而上學」的帽子加以撻伐，並將全文在當年第九期《紅旗》雜誌上發表，一時引得學術界嘩然。
這時候沉默既久的葉企孫再次站了出來，以具真名真姓的果決，在1965年第四期《自然辯證法研究通訊》上發表了他在世的最後一篇文章，表現了一位偉大科學家的坦誠襟懷——
幾點意見
一、對歷史上著名的科學家必須具體地分析，給予正確的評價，我有幾點不成熟的意見，提出來供大家討論。
（一）最近朱洪元同志說，普朗克在1900年提出量子的假設後，用了15年時間企圖消除量子假設同經典理論間的矛盾，阻礙了科學的進展。這個說法可能有問題。普朗克當時採取的一些做法，是為了盡量考驗經典理論可能做到什麼地步，這是有必要的。而且他在這15年中的成就為經典統計理論過渡到量子統計理論準備了條件，在物理學上也是有貢獻的。
（二）朱洪元同志還說，由於形而上學的束縛，從愛因斯坦提出光量子說到德布羅意的物質波理論，時間長達19年之久。這不能單純歸結為受到形而上學的影響以致發展遲了。例如實驗條件也需要發展的過程，如果電子衍射的實驗早些做出來，粒子的波動性也可能早些被發現。科學史上有不少這類的例子。如陰極射線的最後發現，引導到這發現的開端工作可從法拉第說起，而從法拉第到湯姆生，中間經過了約50年。在這50年中，物理學工作者在努力於提高真空度。只有真空度提高了，陰極射線的效應才能被觀察到，陰極射線才能為人們所發現。把實驗條件尚未具備而未能更早發現的東西都稱為是形而上學影響的結果，這未免有些簡單化了。
（三）朱洪元同志提到瑞利·金斯企圖「掩蓋」矛盾，這種說法恐怕有問題。瑞利·金斯同普朗克一樣，也是在企圖探索經典理論究竟能說明現象到哪種地步。他們所提出的公式直到今天還有其適用的地方，而且它的提出，在考驗經典理論的適用