自此之后，他的研究领域也开始转向生物物理学。1981年回国后，任清华大学生物物理研究室主任。1984年清华大学生物科学与技术系成立后，他出任常务副系主任。次年晋升为教授。1994年，他创立了清华大学生命科学与工程研究院并任院长。2001年，参与创建清华大学医学院并出任常务副院长。
社会兼职.赵南明还曾任国务院学位委员会生物学科评议组成员、中国生物物理学会理事长、国际纯粹与应用生物物理学会执行理事、国际科联中国委员会委员等职。
奖项和荣誉.他获得过国家教委科