这次见面，周恩来谈得最多的是新中国当前的迫切需要。他希望李四光在科学院协助郭沫若（中国科学院院长）作好自然科学方面的工作，并征询了李四光对如何组织地质工作机构的意见。他们的谈话进行了近3个小时。周恩来的关怀和信任给予李四光巨大的力量，他决心为发展我国的地质科学加倍地努力。

　　周恩来对科学事业，特别是我国自己发展起来的学科，非常重视。1952年李四光被任命为地质部部长。在周恩来的支持下，他先后主持组建了地质力学研究室、地质力学研究所，为开展地质力学的研究创造了条件。他曾兴奋地说：“我已不再是单干户了，我的伙伴逐渐增加了。”李四光独创的地质力学终于发展起来。

　　新中国建立初期，我国天然石油资源探明的储量远远落后于工农业建设和国防建设发展的需要。为此，周恩来等中央领导同志，把李四光请到中南海，征询他对我国石油资源的看法。李四光根据数十年来对地质力学的研究，分析了我国的地质条件，指出：在我国辽阔的领域内，天然石油资源的蕴藏量是很丰富的。目前关键的问题是要抓紧做好地质勘探工作。周恩来很赞成李四光的意见。他在国务院司局长以上的一次干部会议上说：石油在我们的工业中是最薄弱的一个环节，首先是勘探的情况不明。地质部长很乐观，对我们说，地下蕴藏量很大，很有希望。我们很拥护他的意见。

　　以后，大庆、胜利、大港等油田的相继发现，证实了李四光的科学论断。周恩来在三届人大的政府工作报告中对此也作了充分的肯定。他说，第二个五年计划建设起来的大庆油田，是根据我国地质专家独创的石油地质理论进行勘探而发现的。

　　周恩来不仅在事业上支持李四光，而且在思想上，在健康状况上也时时关心着他。

　　1956年8月，周恩来到北京医院看望正在那里住院的李四光，鼓励他要与疾病作顽强的斗争。

　　1957年1月，经组织批准，李四光去杭州疗养，住在南山招待所。早春三月的一天，李四光正在院子里散步，突然看见一辆小汽车停在山坡下。只见一个熟悉的身影健步向他走来。当他看清是周恩来时，高兴地迎了上去。周恩来边走边大声地说：“李老，我来看你来了。”原来，周恩来是利用陪同捷克政府代表团到杭州参观的机会特意抽空来看望李四光的。

　　周恩来关切地询问了李四光的疗养情况。尔后，又直率地说：“李老，这么多年未曾见你向组织提出过入党申请，不知你对参加共产党有什么想法？”望着周恩来诚恳的目光，李四光感动了，禁不住将久蓄心底的愿望和为什么迟迟没有向党提出申请的原因和盘托出。他说：在旧社会，我缺乏觉悟，没有投身于革命队伍中，已深感惭愧；革命成功后虽然对国家建设出了一些力，但离一个共产党员的标准仍相差甚远；况且自己年龄大了，身体又不好，入了党不一定能起到一个共产党员的先锋作用。

　　听了李四光的话，周恩来诚挚地说：不要爱面子嘛，爱面子可不是无产阶级知识分子的态度。又说，现在搞社会主义建设，很需要知识分子为党工作。你可以考虑考虑，和地质部党组、科学院党组的负责同志谈谈自己的想法。

　　这次谈话，使李四光打消了顾虑。不久，他即向党组织提出了入党申请。7月，李四光转青岛疗养后发现左肾有一肿块。

　　7月返京住进北京医院，准备做切割手术。一天，周恩来披着一件医院的白大褂，出现在李四光身边——他带来了党中央的深切关怀。周恩来对站在身旁的李四光的女儿说：“一定要照顾好你父亲，这是党交给你的一个重要任务。”

　　李四光手术前一天，周恩来不放心，又来到医院。他亲自审阅了手术方案，询问了手术中可能发生的情况以及处理办法。他鼓励李四光要增强战胜疾病的信心。手术后，周恩来第三次来到医院，探望李四光。他看到李四光精神很好，极为高兴，祝贺李四光闯过了手术这一关。交谈中周恩来又问起李四光的入党问题，问他考虑得怎么样了？李四光激动地说：“我的入党申请书已经写好了，请党考验我吧。”1958年底，李四光加入了中国共产党，从一名爱国知识分子，成长为一名光荣的共产主义战士。他曾感慨地说：“我入党了，这是我一生中最愉快不过的事情！我活了70岁，到现在，才找到了归宿。”

　　1965年2月，李四光在北京医院体检时，又发现左下腹有一搏动性肿块，确定为左骼骨总动脉瘤。周恩来得息后，立即指示要减少李四光的工作、会议和外事活动，还特意请邓颖超几次去看望他，劝其安心治病。