2009年10月29日，贝时璋在睡梦中离去。 107岁的贝时璋，是1948年当选的中研院院士中最后一个离世者，也是最高寿的一位。

1948年，浙江大学共当选了三名中研院院士，即贝时璋、竺可桢、苏步青。 1949年，他们同时选择了新中国。1955年被选聘为首批中国科学院学部委员 (院士)。

1958年，贝时璋主持创建了生物物理研究所，这是当时世界上少数几个生物物理学专业研究机构之一。在贝时璋指导下，该所的科技人员不畏艰险，参加了核爆炸现场动物实验，并进行了长期辐射效应观察和小剂量照射动物实验，制定出我国辐射安全标准。而在国际航天事业刚刚起步之际，贝时璋又富有远见地创立了宇宙生物学实验室。“他的思想非常前沿，做的都是奠基的工作，在那个年代想到了，也做到了，非常了不起!”曾经与贝时璋有过学术合作交流的台湾“中央研究院”植物暨微生物学研究所研究员戴华评价。这种远见一直保持到他晚年，中科院生物物理研究所党委书记杨星科回忆，他初次拜访贝时璋，谈论起纳米生物学的发展，这位百岁老人对前沿学科的认识，“比科研一线的人抓得还准”。

贝时璋曾说：“实验室和图书馆是科学家最爱呆的地方。对科学家来说，最快乐的事情是呆在实验室里做实验，或在图书馆里看书。有时看书看得出神，旁边有人叫他也听不见；实验做得津津有味，有时把时间也忘了。 ”

贝时璋担任了第一届至第六届全国人大代表，第三届至第六届全国人大常务委员会委员。在当时的公开报道中，他的排名十分靠前，排在华罗庚、史良前面，并曾多次在国庆期间登上天安门城楼观礼。

1972年，贝时璋率领中国科学院代表团访问了英国、瑞典、加拿大和美国。这是尼克松总统访华后，造访西方的第一批中国科学家。芝加哥大学华裔学者江生担任美方翻译。他回忆，当时中国代表团来美国还是很稀罕的事，受到了美国中央情报局、伊利诺伊州及芝加哥市的三层警戒保护，阵势庞大，但是贝时璋处之泰然，与国外同行交流不卑不亢，问的都是“非常节骨眼”上的问题。江生表示，他的外国同事对此评价很高，特别是贝时璋，很少碰到科学家有那么广的知识面。根据《参考消息》转载的合众国际社报道，贝时璋在记者招待会上说：美国人民“已经对科学技术的发展作出了伟大的贡献，值得我们祝贺”。他表示：“我们国家的科学技术也发展很快，但是还要走一段很长的路才能赶上。”

早在1970年，贝时璋就想重新回到科研第一线，继续做细胞重建的研究，他为此准备了一篇开题报告，详细说明这个课题的意义、研究目的、计划等，但在会上讲了两个多小时，会场没有什么反应。他的助手陈楚楚于1972年进入该课题组，她告诉记者，当时生物界就有人写信给贝老，劝他不要再研究这个课题，如果做下去会让他身败名裂。她们这些学生也边做边怀疑。面对外界的质疑，贝时璋自己也很痛苦。陈楚楚回忆，那时当有人说贝老我很尊敬您，贝时璋都会追问，你这是对我个人的尊重，还是对我从事的科学研究的尊重?

经过艰辛努力，1988年《细胞重建》论文集第一集出版；1989年11月，科教电影《细胞重建》获意大利巴马国际医学科学电影节金奖。在巨大的争议声中，细胞重建课题组还是在2000年结题，陈楚楚表示，这是贝时璋一生最大的遗憾。

贝时璋有一次语重心长地对陈楚楚说：“我使得你们没有出头之日。”陈楚楚介绍，他这样一种谦虚、礼让的性格，也影响到他的学生，“他一直只是看重业务上的东西，其他的都不愿做。所以有的学生跟他一段时间就走了，贝先生也不勉强。”陈楚楚表示，“作为他的学生，酸甜苦辣都有。他待人很客气，每次你要走都会把你送到门口。但对从事的研究非常严格，一丝不苟，一字一句、标点符号都会给你改好几遍。”

2009年诺贝尔奖公布以后，贝时璋的心情很不平静。就在逝世的前一天，10月28日的上午，他召集了6位研究人员，一起讨论科学创新，鼓励大家“我们要为国家争气”。