1972年美國與中國大陸開始「關係正常化」，李遠哲是繼楊振寧與何炳棣被美國派赴中國大陸訪問的重要學界人士之一。李遠哲到大陸的特別意義更在於：他是臺裔美籍人士。
中國科學院的盧嘉錫與周光召這兩任院長，和李遠哲都有深厚的交誼。盧嘉錫和李遠哲是化學同行，生於福建廈門，其家族世居臺灣臺南。李遠哲於1979年當選美國國家科學院院士的翌年，中國科學院化學研究所就聘他為名譽研究員。周光召院長更於1987年授予他名譽博士學位，1988年聘他為名譽研究教授，並進一步建議李遠哲實際帶領研究項目；於是於1989年，中國科學院在大連的化學物理研究所會同北京的化學研究所，聯合成立了「分子反應動力學國家重點實驗室」，李遠哲擔任名譽主任，並擁有辦公室。
「在1979年到1999的20年裡，李遠哲每年都至少到中國來一次，指導開展分子反應動力學的研究，推薦骨幹人員去美國最好的研究機構深造，把大陸的研究水準陡然提升了好幾代。」李遠哲說：「兩岸的科學界應互相交流。」他認為「因為大陸各行業薪水齊頭式平等，反而促使有志於科學的青年投身於此，整個純科學的發展較完整堅實，恰可以和功利實用取向的臺灣科學界互補長短。」這時他是「微光動力學國家開放實驗室」的名譽所長。
旅美物理學家浦大邦有鑑於這期間許多華裔科學家都往大陸跑而少人到臺灣，乃起意回臺灣促成「原子與分子科學研討會」（1979年8月與1983年3月兩度舉辦），積極邀請李遠哲及吳健雄兩位院士參與。浦大邦更進一步推動成立了行政院同步輻射研究中心與中央研究院原子與分子科學研究所，多位華裔著名科學家乃得具體貢獻於臺灣的科學研究。
1986年10月，李遠哲以分子束研究化學反應的動力機制獲得諾貝爾化學獎，12月他回臺灣晉見總統蔣經國，隔年5月又在中國大陸與李政道一同晉見領導人鄧小平。1990年10月李登輝總統成立「國家統一委員會」，李遠哲列名其中；當時他雖認為兩岸政治統一並非急務，但基本上同意《國統綱領》的三階段交流方案。在受訪解釋應允擔任委員的動機時，他說是因為「常在海峽兩岸跑，對雙方科學都做了些事的人不多。」李遠哲與臺灣海峽兩岸當局都保持良好的關係，對兩岸的學術交流素懷使命感。
1994年李遠哲繼任中央研究院院長。1998年5月4日，他參加了在人民大會堂舉行的北京大學百年校慶典禮，受邀與另外五位臺灣去的大學校長坐在大會主席臺上，也應邀以「尊敬的李遠哲教授」為頭銜在北京大學作講演。他自認可以在兩岸關係上有所貢獻。
不久，事情出了變化。1999年7月年李登輝在接受「德國之聲」錄影專訪中，提出「兩岸關係定位在特殊的國與國關係」（所謂「兩國論」）後，李遠哲和大陸的來往開始陷於尷尬。2000年李遠哲挺身支持民進黨的陳水扁擔任總統，他在3月5日那天的講演稿中寫：「……長期看，在一個地球村的架構下，兩岸之間的良性關係自應有所調整。統獨兩極論到時將沒有那麼大的差別，兩岸人民都可能達到各自當家做主，不受欺負的目標。……政治人物總以為中國與臺灣的政治關係特殊，以為經濟能改革，政治卻很難改變，我不相信兩岸之間注定只有這種改不了的惡運。如果我們能夠珍惜互相之間慢慢累積的細微共識，臺灣就不會陷入泥淖，非成為中共眼中美日所利用的反華基地不可；也不至於在他們心目中，臺灣變成了解決中國民族主義最後的尊嚴所繫，因此非併吞不可。」當時他明確表示願意為促進兩岸的交流與共識盡一分力量。
2000年5月陳水扁當選總統，李遠哲受命籌組「兩岸跨黨派小組」，經七次會議，獲致「三個認知、四個建議」。其中要點包括：認為兩岸現狀是歷史推展演變的結果；臺灣現狀改變需要以民主程序得到人民同意；以中華民國憲法來回應對岸「一個中國」的主張等等。可是就因為李遠哲積極介入政治，海峽對岸當局對他產生了疑慮。其後李遠哲有意到訪中國大陸，據知中國科學院大傷腦筋——不知如何拒絕一位諾貝爾獎得主，曾央請當時仍健在的柏克萊加州大學前校長田長霖婉言勸阻。
2002年6月，北京的清華大學為慶祝楊振寧八十大壽舉辦「前沿科學國際研討會」，邀請14位諾貝爾獎得主參加，李遠哲也受邀成行。但這時他發現一切都改變了；既沒能見到重要的人士，只好比預定時程提早離開北京。此後，李遠哲曾三度代表臺灣領袖出席APEC年會，見面的對象由江澤民換到胡錦濤；但實質上的交流僅止於「行禮如儀」。
時至2023年的今日，海峽兩岸關係更形惡化；而在美國政客的刻意引導下，甚至到達劍拔弩張的地步。回顧過去若干年，中國大陸與臺灣的學術發展互有優劣。中研院的現任院長廖俊智對兩岸學術交流持何種態度呢？據聞他竟對屬下的研究員質問：「這篇論文為什麼要與XX大學（中國大陸的）合作呢？」
李遠哲先生，這幾年兩岸的學術交流明顯式微，而您本人似乎也不再熱衷於此。然而學術本無國界，您不是也強調「經驗智慧都沒專利」嗎？有鑑於近年臺灣的學術研究表現不佳，而中國大陸進步飛速卻也日趨急功近利，兩岸的學術交流當能相勵互惠。學術交流也必有助於打開兩岸間的僵局，裨利和平發展。
兩岸的學術交流需要有分量的人來鼓勵並促成；在這方面，您的一言一行毫無疑問仍然馬首是瞻。衷心期望您能著眼於未來，在有生之年重拾當年的初衷，致力為兩岸的學術交流重啟新猷。這真是件難有他人可能取代的歷史使命！
＊作者為諄筆群主筆
