1958年，国家开始重视催化科学与技术在经济建设方面的重要作用。第一届全国催化会议1959年11月在天津举行，蔡启瑞带着年轻教师参加。

1959年年底至1962年年底，我国由于“大跃进”造成的失误，导致国家经济发生严重困难。蔡启瑞在这样的困难面前，没有任何的犹豫，而是继续在科学的道路上奋勇前行。除了不断参加各种科研会议、科研活动外，还不断提笔撰写科学论文。仅1962年，蔡启瑞个人撰写和与人合作撰写发表的论文就有六篇。

由于蔡启瑞取得的突出成绩，1959年12月，被厦门大学评为“大跃进中先进人物”。1960年，经福建省教育厅批准，被评为二级教授。在学术方面，蔡启瑞在他回国的次年就撰文向国内同行介绍了国际上多相催化（当时称为接触催化）理论的最新进展。同时，60年代，蔡启瑞就在国内首先对络合活化催化作用及催化理论的发展动向进行了归纳介绍，在国际上较早提出络合活化催化作用这一理论概念。蔡启瑞根据这概念讨论了烯烃化学中某些重要的催化反应和催化作用机理，并扼要地讨论了络合活化催化作用与金属催化剂、氧化物半导体催化剂和酸催化剂的催化性能的关系。

回国后这一阶段在结构化学与催化科学等领域的研究工作及所取得的重要成果，为蔡启瑞以后执催化科学之牛耳、成为我国催化科学学术领域的最重量级领军人物，奠定了极其重要的基础。