解放后，吴学周教授曾任中国科学院上海物理化学研究所所长、长春应用化学研究所所长、中国科学院数理化学部委员；中国科学院尔境化学研究所所长、中国科学院环境科学委员会副主任、中国化学会常务理事、九三学社中央常委、第二、三届全国政协委员、第二、三、五、六届全国入大代表等。
吴学周教授学识渊博；致力于分子光谱及化学反应动力学研究，特别是分子光谱的研究造诣尤深。早在三十年代，他曾在国内外刊物上发表论文，提出了新的光谱带系，解决了多原子分子的一些重要结构和化学反应机理等问题，受到了国际学术界的推祟。他是我国化学研究领域中分子光谱研究的创始人。
建国后，他积极组织长春应用化学研究所科技人员开展了分析化学、无机化学、有机化学、高分子化学、结构化学、电化学、稀土化学、半导体化学等几个领域的研究工作，取得了重大科研成果，多次受到国家嘉奖。他还不断扩大研究领域，为寻找有机半导体新材料，解决自动氧化和老化等问题提供理论依据、在78岁高龄时，他不顾体弱多病，研究国内外激光拉曼光谱学发展状况，亲自撰写专文，对发展分子光谱学提出了指导性见解，并为学术交流、培养人才和发展化学科学，沤尽了心血。
吴学周教授不仅是一位著名的科学家，也是一位杰出的爱国主义者。1933年，他谢绝国外挽留，毅然回到祖国。抗日战争爆发，他组织有关人员，历尽艰辛，从上海把仪器图书运到昆明。解放前夕，他坚决留在大陆，并组织科技人员开展护所斗争。1952年，他响应党的号召，带领科技人员到长春，加强了应用化学所的力量。他对党、对社会主义、共产主义事业充满信心，在他81岁寿辰时光荣地加入了中国共产党，在生命垂危时刻，还关心着科学发展和四化建设，他为祖国科学事业奋斗了一生。
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