我國的國際科技交流也陸續恢復。1978年，羅沛霖隨中國電子學會代表團訪美，參觀了美國工程科技界最高水平的學術機構——美國國家工程院。在此次參觀中，羅沛霖瞭解到美國國家工程院在奠定美國科學技術全球領先地位中的重要作用。同年，瑞典、美國、墨西哥、澳大利亞、英國的工程科學院發起成立了“工程科學院及同類組織會議”，後更名為“國際工程與技術科學院理事會”（Convocation of Academies of Engineering and Technological Sciences，簡稱CAETS）。該組織的主旨是討論世界重要的工程科學技術問題；加強國際工程技術事業合作，促進經濟和社會福利發展；鼓勵尚無工程科學院的國家建立工程科學院。張光鬥於1978年夏應邀參加該組織的會議。自此，中國科學院技術科學部與該組織的聯繫日益增多。
當時，我國還沒有成立工程院，並且由於中國科學院技術科學部的名額有限，許多在工程技術方面貢獻卓著的工程師無法進入院士隊伍。羅沛霖、張光鬥等科學家深刻地認識到，缺少了工程院，黨和國家關於重大工程技術的科學決策會缺少權威的咨詢意見以及論證評議環節，我國重大的工程技術和技術科學成果的鑒定無法進行。同時，沒有院士頭銜的專家在參與一些國際頂級會議時會面臨困難。這一情況嚴重阻礙了我國工程界的對外交流與合作，也勢必會影響到我國工程技術的發展。成立中國工程院的想法，在幾位科學家的心中逐漸醞釀成型。
1980年11月5日，張光鬥和張維經過長期思考和精心準備，撰寫完成了《關於成立中國工程科學院的意見》。他們從擬建中國工程科學院的性質和任務、成立緣由、籌備辦法、組織和條件等五個方面進行了思考，提出“要使我國工業生產大大發展，加強獨立自主，自力更生，減少引進外國裝備，增加我國工業產品在國際市場上的競爭力，必須重視並大力發展我國的工程科學……我國成立工程科學院，作為黨和政府的咨詢機構，能起到這方面的作用。”
1981年，羅沛霖聯合張光鬥、吳仲華和師昌緒等院士，在中國科學院技術科學部的學部大會上正式提出了成立中國工程院的建議。此建議雖然得到了一部分人的認可，然而由於時機尚未成熟，提案沒能實現。
幾位科學家並未氣餒。1982年，師昌緒、羅沛霖、張光鬥、吳仲華4人聯名在《光明日報》上刊登了一篇題為《實現四化必須發展工程科學技術》的文章，闡明了工程科學技術的重要性。同時，他們再次在中國科學院技術科學部全體學部委員會議上提出了相應的建議。張光鬥在會議上做了題為《建議成立中國工程科學院》的報告，說明成立工程院的意義和必要性。
同年，羅沛霖發表了《技術科學在我國國民經濟和國防建設中的地位》《科學技術發展與經濟發展中的若干經驗的探討》等文章，系統介紹了美國、日本、西歐和蘇聯的科學技術經驗，強調中國要重視基礎技術和應用科學等的發展。這些文章的發表對全社會形成對科學技術的認同起到了很好的宣傳作用。
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