在他们被关押的第三天，就有台湾驻日本的国民党官员来看他们。国民党官员对他们说，只要他们考虑去台湾或者回美国工作，就可以营救他们出狱。他们三人异口同声地回答：“我们的家人在内地等着我们回去，我们决心回内地，没有其他的想法。”会谈不欢而散。

　　9月22日，“威尔逊总统号”上的乘客到达广州，把沈善炯等被扣押的消息传了出去。《人民日报》对此作了报道，中国的一些社团立即进行了包括致电联合国大会、美国总统、世界科学工作者协会等在内的声势浩大的营救活动，参与签名活动的科技工作者多达数千人。可这一切沈善炯等都不知道。他们给外界写信，还写报告要求美国中央情报局通过法律程序来判明关押他们的理由，但那些信和报告交上去后，总是石沉海底，杳无消息。他们不知道“麦卡锡主义”会肆虐到什么程度，自己还将得到何种不公正处置，每天在监狱里度日如年。

　　也许是那些营救活动起了作用，10月31日，他们被带出监狱，移交给国民党驻日代表团。国民党官员仍劝他们去台湾，并拿出一份台湾大学校长傅斯年邀请他们三人任台湾大学教授的电报；他们还让沈善炯等将眷属的地址告诉他们，称自己可以设法接她们去台湾。对此，沈善炯等仍明确拒绝。11月17日，他们终于乘船离开横滨，并于当月21日回到内地。

　　宏图初展

　　1951年春，经谈家桢和丁振麟介绍，沈善炯去杭州，到浙江大学医学院从事生物化学的教学工作。后来国家进行院系调整，浙江大学被肢解。1952年2月，应殷宏章之邀，沈善炯改到中国科学院实验生物研究所植物生理研究室(1953年独立为中国科学院植物生理研究所，下称植生所)工作，任微生物生理研究组主任。

　　当时，中国的抗生素生产几乎处于空白状态，并遭到一些发达国家禁运。为解决这一关系国计民生的重大战略问题，沈善炯无条件服从国家需要，带领几位研究技术人员从零开始，改行从事抗生素研究。他们主要承担金霉素和链霉素的生物合成任务，在短短的两三年时间内，即做出了一系列令世界瞩目、既有学术价值又能指导生产实践的重大成果。

　　1958~1959年，应苏联科学院生物学部秘书长之邀，沈善炯访问苏联医学科学院生物化学研究所一年。回国之后，他即在植生所微生物室的基础上着手组建中国科学院上海微生物研究所(1962年又并回植生所)，并以副所长的身份主持该所的工作。

　　当时上海微生物研究所成立了五个研究组，分别研究微生物的生长、代谢和遗传，以及自养菌和噬菌体。除主持全所工作之外，沈善炯还具体负责代谢和遗传这两个组。沈善炯对工作极为投入，由于过于劳累和缺乏营养，他一度患了严重的肝炎，不得不经常住进医院。

　　在这一时期，沈善炯培养出了以王孙仑、洪孟民为代表的一批敢于探索、勇于创新的优秀人才，并带领他们取得了一批得到国际承认的重要成果。譬如，他们发现了一种新的中间代谢产物甲基1，2-醛，证明己糖分解可以循甲基1，2-醛-乳酸的支路代谢进行；在研究链霉菌时，他们发现了作用于烟酰胺辅酶的烟酰胺核酸酶和能使木糖转变为木酮糖的D-木糖异构酶。可惜的是，他们当时没有测定后一种酶对己糖的作用，后来日本三松工业公司应用这个发现将葡萄糖转化为果糖，获得了很大利润。

　　在劫难逃

　　那时候，科研工作是在政治运动的间隙中进行的，并且受到政治运动的极大影响。拿中国科学院植物生理研究所来说，“大跃进”运动开始后，他们中的大部分人不得不停掉正在进行的课题，下乡去总结子虚乌有的“农业丰产经验”，连刚盖起的科研大楼也白白送给其他机构。

　　“反胡风”运动时他曾经很危险。因为夫人卢盛华与胡风的夫人梅志是儿时好友，沈善炯曾与胡风有过一次接触；而由于在复旦大学生物系兼课，他也认识中文系的贾植芳教授。1955年5月，因他将去北京参加中国科学院学部成立大会，贾植芳就托他给胡风捎一点生活用品。后来学部大会延期、贾植芳被捕，那些物品被贾的内侄取回。虽然沈善炯并没有做任何违法的事，仍被公安部门怀疑是“胡风分子”，要对他进行审查。若不是中国科学院上海分院党委书记王仲良竭力担保，说沈“是一个埋头于科学工作的非常爱国的学者，绝不会搞什么反革命活动”，后果将不堪设想。

　　在1957年“整风”运动的“鸣放”阶段，上海市委把高级知识分子召集到中苏友好大厦，动员他们给党提意见。那几天，沈善炯一直与挚友邹承鲁坐在一起，与邹广泛交流了意见，取得了许多共识。后来邹承鲁上台，提出了科学家治院、导师和学生应当可以相互选择、不要歧视有海外关系的人等意见。第二天，他的部分发言被《文汇报》

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