“十二年科技规划”实施效果
在聂荣臻主持下，国务院科学规划委员会和国家科学技术委员会先后主抓“十二年科技规划”的完善和落实、科研机构和科研队伍的组建、解决科研所必须具备的基本条件、各方力量的组织和协调、建设一批试验基地等方面的工作。具体执行“十二年科技规划”的单位主要来自中科院、高等院校和产业部门，另外还有原子能委员会和航空工业委员会。例如，在 57 项任务中，以中科院为“主要负责单位”“联合负责单位”及“主要协作单位”的任务占总项数的 87．7％。中科院扮演了“火车头”和国家战略科技力量的角色。
“十二年科技规划”是分层次的体系。原子弹和导弹等顶层任务是由毛泽东作出最高决策，周恩来和聂荣臻主抓，钱三强、钱学森等科学家主持的。1953 年，中科院近代物理研究所所长钱三强向中央建议发展原子能事业。1955 年 1月15日，李四光、刘杰、钱三强在中央书记处扩大会议上汇报铀矿及核物理研究等情况。毛泽东听完汇报，高兴地谈了他对发展原子能事业的意见，并强调：“这件事总是要抓的。现在到了时候，该抓了。”同年 4 月中苏签订关于苏联援助中国发展核物理研究的协定。1958 年，中科院建立原子能研究所。到 1961 年，面对苏联拒绝提供关键技术等情况，毛泽东等领导人决心自力更生，依靠自己的力量继续研制原子弹和导弹，为此中央在 1962 年成立了一个专门委员会。
国防部第五研究院、二机部九所（后改称“第九研究院”）以及中科院等众多机构进行攻关和大协作，在几年内取得了举世瞩目的重大科技突破：1960 年 11 月5 日发射“1059”近程导弹（即“东风一号”，苏联 P－2 导弹的仿制品）；1964 年 6 月 29 日试射“东风二号”导弹；1964 年 10 月16 日试爆原子弹；1966 年 10 月 27 日发射核导弹；1967 年 6 月 17 日试爆氢弹。核弹和导弹等方面的突破不仅带动了中国科技水平的提升，而且打破了超级大国的核垄断，显著提升了中华人民共和国的大国地位。在擅长算政治“大账”的毛泽东看来，“两弹”的成功研制也意味着“十二年科技规划”主要任务的完成。
“两弹”的研制还得益于“四大紧急措施”的支撑及其他科技领域的突破。中科院集中力量落实“紧急措施”，专门创建计算技术、自动化、电子学和半导体等研究所。例如，中科院联合有关部门在 1956 年成立中科院计算技术研究所筹备委员会，北京大学、清华大学、哈尔滨工业大学等院校建立计算机专业，苏联方面接受中方人员前往学习计算技术。在苏联专家的帮助下，中科院计算技术研究所筹备处利用苏联提供的 M－3 和 БЭCM－Ⅱ 计算机的设计资料和零部件等，在 1958 年 8 月和 1959 年 10 月先后制造出小型数字电子计算机（103 机）和大型通用数字电子计算机（104 机）。1959 年 5 月，中科院计算技术研究所正式成立，下半年部分人员回到总参三部、二机部、国防部第五研究院、高等院校，在不同的单位建立计算机研究机构或计算机专业。中科院计算技术研究所和协作单位研制的计算机在研制核弹和火箭及经济建设等方面发挥了不可或缺的重要作用。
现代自然科学中若干基本理论问题被列入远景规划，其中有“蛋白质的结构、功能和合成的研究”这样的题目。当然，具体怎么开展基本理论研究，要看科学家和科研机构怎么选择问题。中科院上海生物化学研究所在 1958 年 6 月提出合成蛋白质的设想，12 月就启动了牛胰岛素的合成工作。这项研究得到了中央领导的支持，由中科院上海生物化学研究所、上海有机化学研究所以及北京大学化学系等单位合作承担。1965 年研究团队在世界上首次合成出具有生物活性的结晶牛胰岛素，使中国的蛋白质合成达到世界领先水平。
实施“十二年科技规划”是一项复杂的系统工程。工业建设项目和产业部门科研项目在实施“十二年科技规划”过程中也起了重要作用。例如，在“一五”时期，国家重点实施苏联援华的“156 项工程”，其中，有大约 1／3 的工程属于国防工业，还有 1／3 的工程属于重工业。它们为基础工业和基础技术做了补白或补强，加快了工业化进程，显著提高了工业生产能力，改变了产业布局。骨干企业和部委科研机构消化吸收苏联的技术，为提升兵器、冶金、化工、生产自动化、动力机械、大型机械、精密仪器、电子技术、农业机械等方面的科研水平作出了直接贡献，还为科技的持续发展奠定了工业基础。
在“十二年科技规划”的指导下，经过“院系调整”的高等院校积极改进学科布局，增设新兴学科和国家急需的学科，特别是建立许多与经济建设和国防建设等相应的二级学科和专业，加速培养科技人才，同时承担“十二年科技规划”的科研项目。另外，中国向苏联和东欧派出了一两万名留学生，聘请了超过万名的苏联专家和顾问。大学毕业生和外国专家充实到科研、设计、生产、教育和管理等部门，为实施“十二年科技规划”、建设工业项目和发展其他事业提供人力资源。
尽管受到“大跃进”和中苏关系恶化等事态的影响，但“十二年科技规划”在党中央和国务院的正确领导下，还是能够按照预期实施。到 1963 年，“十二年科技规划”的 57 个主要项目已经完成 50 个，其中不少项目是提前完成并得到实际应用的。的确，“十二年科技规划”对中国集中力量发展现代科学技术起到了非常重要的作用。通过实施这个规划，中国不仅解决了当时面临的重大科技问题，而且还迅速建立起半导体、电子学、计算技术、核物理、火箭技术等新兴学科门类，缩小了与世界先进科技水平的差距 。
规划不是固定不变的，需要根据实际情况进行调整。随着国家建设事业和世界科技不断发展，中国政府增设了“十二年科技规划”中没有的人造地球卫星、万吨水压机、抗疟药物等重要科研项目。1957 年 10 月4日苏联发射第一颗人造地球卫星，在国际上引起巨大反响。1958 年 1 月，中科院组成以钱学森、赵九章为首的小组，着手规划人造地球卫星的研制。同年 5 月17日，毛泽东主席在中共八大二次会议上肯定地说：“我们也要搞人造卫星。”经过不懈努力，中国在 1970 年 4 月 24 日用“长征一号”运载火箭成功发射“东方红一号”人造地球卫星。1964 年，中国领导人应越南共产党的请求，决定研制抗疟药物。中医研究院屠呦呦研究组发现青蒿提取物对疟疾有 60％ 以上的抑制率，1971 年改用乙醚低温提取青蒿素，将提取物抗疟效果提高到 95％ 以上 。由于该项成就，屠呦呦在 2015 年荣获诺贝尔生理学或医学奖。