蔡元培被奉為學界領袖，除了他在教育事業方麵所做的傑出貢獻之外，還在於他同時也是中國現代科學事業的奠基人之一。
蔡元培本人雖然不是一名科學家，但他在年輕的時候就對科學有著濃厚興趣，閱讀了大量自然科學方麵的書籍。後來，蔡元培在致力教育事業活動中也特別重視大學教育，強調作為科學重要內容的學術研究是一個國家和民族躋身世界先進民族和世界強國之林的一個重要前提條件，指出“今中國積弱十倍於日、美，而科學之不發達，較昔日之日、美尤甚。非我國子弟之資質，出於日、美之下也，實以學術幼稚，欲求高深，苦無道耳”①。他認為“在中國的教育發展中，可能還存在著其他的傾向，但是，最重要、最切望的乃是需要建立一所新的科學研究中心，這是需要特別加以強調的”②。
1927年南京國民政府成立之後，蔡元培便以黨國元老身份，極力倡導成立國家最高科研機關——中央研究院，以推動中國現代科學事業的發展，指出：“我族哲學思想，良不後人，而對於科學，則不能不自認落伍者。……近年雖專研科學者與日俱增，而科學的方法，非僅僅應用於研究之學科而已，乃至一切事物，苟非憑借科學，明辨慎思，實地研究，詳考博證，即有所得，亦為偶中；其失者無論矣。”③“歐化優點即在事事以科學為基礎；生活的改良，社會的改良，甚而至於藝術的創作，無不隨科學的進步而進步。故吾國不言新文化就罷了，果要發展新文化，尤不可不於科學的發展，特別注意。”④他強調：“一個民族或國家要在世界上立得住腳，——而且要光榮的立住，——是要以學術為基礎的。尤其是，在這競爭劇烈的二十世紀，更要倚靠學術。所以學術昌明的國家，沒有不強盛的；反之，學術幼稚和知識蒙昧的民族，沒有不貧弱的。……我們以後要想雪去被人輕視的恥辱，恢複我們固有的光榮，隻有從學術方麵努力，提高我們的科學知識，更進一步對世界為一種新的貢獻。”①1928年4月23日，蔡元培欣然出任中央研究院院長，並先後辭去在政府中擔任的許多要職，舉家離開南京，定居上海，專心領導科學事業。同年6月9日，蔡元培召集研究院各單位負責人在上海東亞酒樓舉行第一次院務會議，宣告中央研究院正式成立，由此奠定了他在中國現代科學事業上的地位。