他认为：北京航空材料研究所的研究工作要有相应的战略纵深。他十分赞赏将科研划分为基础研究、应用研究和发展研究几部分。他觉得通过这样一个涵盖科研纵深的战略划分，从尺度上讲可以由粒子、分子、原子层次再到工程，各个专业在其中都可以找到自己的研究方向和重点。不必去向其他部门和单位“借锅做饭”，可以改变那种出钱花力，做饭别人吃，而不落好的困境。
再往细处说，具体到变形材料有关专业应侧重于应用研究，适当兼顾材料。而那些与零件结合密切的材料，如复合材料、铸造材料等则应重点发展。
从发展的角度讲，要逐渐开展功能材料包括声、光、电、磁、热敏感材料及隐身材料等的研究，无论是金属、有机、无机都要有所发展。
这个时期，颜鸣皋除了对材料应用进行了一系列具体实践之外，还首次从理论上对材料应用研究进行了完整的阐述，使材料应用研究具有了可靠的理论基础和科学依据，明确了航空材料应用研究的地位与作用。
颜鸣皋提出的材料应用研究的基本概念和辩证思想，对所有从事航空材料应用研究的科研人员，特别是年轻科技工作者，均具有重要的指导和启发作用。
颜鸣皋基于联合国教科文组织对“应用研究”的定义即“带有特殊实际目的的科学技术知识的增长和系统创造活动”这一基本概念，结合自身多年在航空材料应用领域的辛勤耕耘和经验体会，明确了航空材料应用研究的地位，即：（一）承前启后的桥梁作用；（二）科学技术变为生产力的中心环节；（三）科学技术应用与发展的技术基础。
颜鸣皋划分了材料应用研究的五个阶段，即：一是提出对材料的要求；二是选材与合金研制；三是工艺研究；四是测试鉴定；五是使用考验。
颜鸣皋指出了材料应用研究具有的4个特征：（1）综合性。这是个多学科、跨行业的科学研究领域，研究的成果必须通过大量的综合研究才能收到实际的技术经济效果。（2）继承性。这项研究是在基础研究的基础上并充分考虑我国设计、生产、试验和使用的具体条件加以发展的。（3）创造性。在应用研究中，决不是墨守成规停留在仿制的工作方式和水平上，还必须不断解决在材料、工艺与测试中出现的新问题，包括一些基础性研究工作，因此它是一种创造性劳动。（4）实践性。应用研究过程就是一个不断认识的过程，而一切成果还要受到实际使用中的最终检验。
颜鸣皋进一步解释了应用研究与基础研究、发展研究的辩证关系，提出材料基础研究、应用研究和发展研究是研究工作中的三个重要环节，三者是相互联系、相互促进和相互衔接的统一整体。总结出了航空材料应用研究具有的“多学科、跨行业”交叉应用的基本内涵。其中，主要学科包括材料学（含材料物理、物理化学、高分子物理、连续与断裂力学等），材料加工工程（含铸、锻、焊、热处理、非金属成形等），理化测试（含物理、化学分析，无损检测），以及新兴学科（含计算机、微电子学、激光光导等）；主要行业包括产品设计、工业生产、使用维护等。
颜鸣皋为了解决航空材料为新机种设计和原有机种定寿、延寿服务的问题，早在1978年，他就提出了材料应用研究的基本规律，是三个“三结合”，即：设计、生产、使用三结合；材料、工艺、测试三结合；结构强度、材料力学、显微组织三结合。
颜鸣皋总结多年来航空材料研究与发展中正反两方面的经验教训，正确提出了材料应用研究的顺序，将其归纳为“设计是主导、材料是基础、工艺是手段、测试是保证、使用是检验”，并阐明了其相互的辩证关系：
设计是主导。材料应用研究是具有明确的实际目标，取得尽可能大的技术、经济效益目标的科研活动。因此，设计工作者首先根据产品在具体使用条件下应力、温度、寿命、环境条件的主要参数和选材的初步方案，以及对材料应用性能数据的要求，对于一些重要的结构件，通过理论分析和特殊对比试验加以验证，这些设计参数和要求是开展材料应用研究的主要依据。
材料是基础。根据设计部门的初步选材方案和对材料的要求，材料研制部门有必要对选材进一步论证和分类，哪些属于沿用现有的，哪些是仿制性的，哪些是新探索的。一般前者是大多数，是沿用现有材料，或对其成分、热处理制度作调整；或增加一些强化和防护措施，即满足要求。对于出现故障和不能完全符合设计要求的，要及时反馈给有关设计部门，使选材与设计参数更吻合实际。材料研制中，有的还应提供一些断裂力学数据和在不同环境下与变载下的材料性能数据。
工艺是手段。要得到性能合格、质量稳定、使用安全的零部件，必须大力开展工艺研究，特别要加强热工艺的基础研究，解决工艺的配套问题。以铸造空心定向涡轮叶片为例：除进行合金的成分、性能和组织的研究外，要相互配套的课题还很多，在熔铸工艺上，要解决定向凝固工艺及其成分组织的质量控制问题；型芯、蜡模、涂料及其制造工艺问题；焊接与防护材料及其工艺问题；尺寸壁厚与缺陷检验技术及标准问题；叶片力学性能试验与模拟试验等问题。复合材料零部件对于“设计、生产、使用”和“材料、工艺、测试”相结合的要求更为紧密和突出。
测试是保证。为了保证选材及零部件工艺的性能合格，质量稳定，使用可靠，必须加强测试技术与鉴定工作，其中材料与工艺的质量控制和寿命确定是测试研究的两个主要任务。测试研究的范围很广，在质量控制任务中，包括理化分析、工艺性能、金相观察（含故障分析）、无损检测以及材料与工艺的标准及技术文件的制定等。在寿命确定任务中，包括断裂性能、疲劳性能、计算模型与方程、模拟试验以及计算规范的制定等。配合先进的安全寿命与损伤容限设计，还要提供大量的疲劳与断裂性能数据。这些数据还要经过严格的数据处理，提出不同置信度、存活率及标准误差，同时还要提供在使用条件下，如多向、变载与随机载荷，不同温度和介质条件下的寿命试验及其计算模型和力学方程。为此，必须采用先进的测试技术和先进的仪器、设备。
使用是检验。航空产品设计方案、选材和工艺选择要在实际使用中得到最终的检验。材料应用研究的最终目标是实际零件在飞行中使用安全可靠，又便于维护修理，一般要求通过部件试验、台架试车、领先飞行，然后到成批生产使用中加以考验。因此，应用研究的成果也只有在实际使用中才能转化为生产力，取得技术和经济效益。还应指出，飞行器设计中为了减轻重量，提高推重比，和考虑更换零件的难易程度，在应用研究中还必须考虑其检验周期，即在设计寿命期间，如何对裂纹的监控与检验，以避免在检验周期内突发灾难性事故。
笔者在这里简单选录了颜鸣皋富有哲理的一些技术性文章，目的是使读者能从这些理论中，更加深刻地了解其重要性、指导性和开创性。
颜鸣皋在总结航空材料应用研究特点及其规律的同时，始终没有忘记如何规划应用研究的可持续发展方向和坚持的原则，并在有关场合提出了自己的建议：
制订一个“全面规划”：根据型号需求牵引、技术发展推动的原则，对一些重点项目制订出探索研究、应用研究和发展研究的全面规划和实施计划，力争在近期使一些重要航空材料的研究水平接近或达到世界先进水平。
重视“三结合”原则：在制订和实施应用研究过程中，注意材料、工艺、测试，设计、生产、使用三结合。
处理好“三个关系”：在结果和分析中，要认真处理好“继承和发展”、“宏观与微观”、“理论与实践”的关系。
抓好“四个环节”：在应用研究中要抓好资料分析、试验设计、结果分析、实践检验四个环节，创造有自主创新性的成果。
在开展材料应用研究中必须加强应用基础工作，包括材料的疲劳与断裂研究和失效分析工作，重视工艺过程的基础研究和质量控制研究，同时还必须切实做好材料的发展和工程化工作、技术队伍的建立与培养等。
可以说，颜鸣皋在航空材料应用科学研究中，逐步形成了一套全面的、系统的、科学的指导思想。这一指导思想是符合辩证唯物主义的认识论与实践论的，用它指导航空材料研究，可以避免不切实际地追求单一的“高性能”或“高指标”，是把实践作为应用研究的出发点和归宿，把实践置于首位，用实践来检验研究成果。
后来，在2000年5月，上海教育出版社专门出版了颜鸣皋所著的《翱翔在材料科学的天空》和《科学的道路》两本书，使他在航空材料应用研究的科学理论更加系统化。
推进国际学术交流和科技合作
改革开放，是一个新时代的代名词。
中国迎来了改革开放的新时代，被关闭了太久太久的国门訇然洞开，走进来许多新思潮、新信息、新技术……
颜鸣皋是一个善于接受新思想的人，也是一位勇于创新的科学家。他对国内外学术交流十分重视，积极促进北京航空材料研究所与苏联/俄罗斯、美国、英国、法国、德国、日本、瑞典、加拿大材料领域的技术合作和交流工作。
随着改革开放的日益深入，一些外国代表团陆陆续续前来考察，颜鸣皋也走出了国门，随团外出交流。他鼓励科技人员积极参与，交流文章他都要亲自过目。
为了加强这方面工作，北京航空材料研究所专门组建了外事学术组，由颜鸣皋亲自领导。
当时，“解放思想”这个口号虽然喊得很响，但真正落实到实际工作中，尚有很大的差距。
人们还不适应这突如其来的变化，对颜鸣皋学术交流的步伐还有点跟不上。总师应不应该亲自下大力抓这些工作，就引发了不同的看法。
有人说：一位总师这样忙于迎来送往，其他工作还抓不抓？
有人讲：出国交流有多大用处？浪费时间，浪费财力，还不如在家多抓点生产呢。
还有的讲得更尖锐，说得更难听……
颜鸣皋听后总是微微一笑，不争辩，不反驳。他觉得对一件事情有不同看法是正常的，去争去辩才是真正的浪费时间。走出去，请进来，广泛进行国际性的学术交流，拓展视野，向先进国家和部门学习先进思想、理论、技术，只有一个目的，就是追赶世界先进水平，把“文化大革命”耽误的时间抢回来，从而把本单位的学术建设推向一个新高度。他深知加强本单位的学术建设是当务之急，如果一个学术建设很差的研究所，必然是没有后发能力的所，也就谈不上有再创新能力和持续发展。不管人们怎样说，只要自己对得起自己的良心就行了。
颜鸣皋是一位学者型的领导者。他的同事和学生也曾多次当面给他提意见，指出他的不足之处：就是在遭到反对意见时，往往不会做好如何坚持己见或者去说服别人的工作。
颜鸣皋听后非常理解也非常感谢这些同志的好意，嘴上也答应“今后一定注意，努力改”。可是，一遇实际问题，他的“老毛病”又犯了。
久而久之，同志们也理解了他，对他也不再苛求了，愈发觉得他是那样可敬又可爱。
1979年，为适应改革开放和对外宣传的需要，颜鸣皋倡导北京航空材料研究所创办了定期刊物——《航空材料学报》，并亲自担任《航空材料学报》和《材料工程》的主编。至今，这两份刊物在国内外都有一定的影响。
1980年5月，第四届钛国际会议在日本京都召开。
中国派出了金属学会代表团。谁来当这个代表团的团长？毫无疑义的是钛合金研究的先行者颜鸣皋。代表团成员共8人，其中有中国科学院金属研究室主任万晓景、东北工业学院教授赖祖涵和北京航空材料研究所的曹春晓等。
春天的京都，樱花正开得烂漫，空气中飘荡着令人兴奋的芬香。
颜鸣皋的心情也十分兴奋。他兴奋，为自己赶上了改革开放的新时代，使他们这些科技工作者有机会走出国门与国外同行互相学习交流，并找到差距，从而加大加快赶超世界先进水平的步伐；他兴奋，放眼世界，这些年钛工业得到了迅猛的发展，欣欣向荣形势大好，不仅在世界航空工业得以广泛的运用，而且向着核电力等新领域快速地进军；同时，更令他兴奋和欣慰的是，中国在这方面的研究，通过近几年的努力，已经逐渐走在了世界前列，一批年轻的科学家迅速成长，并挑起了大梁。他的学生曹春晓就是其中的突出代表。
曹春晓是第一次赴国外参加这样的大型国际会议，并且还要在会上向各国代表宣读一篇关于《转变b组织及其结构特征对Ti6Al4V钛合金力学性能的影响》的论文，该论文由王金友、曹春晓、沈桂琴联合撰稿。
颜鸣皋逐字逐句看过论文，对其中一些富有创新性的独立见解，也颇为赞赏。他觉得“响鼓不用重锤”，相信自己的学生能够一炮打响。在曹春晓宣读论文前，他只说了一句话：
“要相信自己，大胆讲。”
曹春晓感受到了老师的信任和鼓励，信心更足了。
果然，这篇学术论文在大会上引起极大轰动和与会各国代表的广泛兴趣，纷纷向曹春晓索要论文复印件。虽然曹春晓准备了不少，但很快被索取一空。一位美国代表在拿到复印件后，还伸出大拇指赞赏道：
“你的报告很好！我支持你们的观点。”
这个场面，颜鸣皋看在眼里喜在心头。他为自己的学生感到骄傲和自豪。