为了促进艺术发展和科学进步，毛泽东提出了“百花齐放、百家争鸣”的方针。1956年4月28日，他在中央政治局扩大会议上指出：“艺术问题上百花齐放，学术问题上百家争鸣，我看应该成为我们的方针。”[※注]并在5月2日的最高国务会议上重申“百花齐放、百家争鸣”的方针。他认为，“双百”方针“是促进艺术发展和科学进步的方针，是促进我国的社会主义文化繁荣的方针。艺术上不同的形式和风格可以自由发展，科学上不同的学派可以自由争论”[※注]。“在中华人民共和国宪法范围之内，各种学术思想，正确的、错误的，让他们去说，不干涉他们。”[※注]5月26日，中宣部部长陆定一在知识界会议上，代表中共中央做了《百花齐放、百家争鸣》的报告，对“双百”方针进行了详细阐述，立即引起了强烈共鸣。针对党内少数人的质疑，毛泽东反复强调这是一个基本的、长期的方针，不是一个暂时性的方针。[※注]他说：“采取现在的方针，文学艺术、科学技术会繁荣发达，党会经常保持活力，人民事业会欣欣向荣，中国会变成一个大强国又使人可亲。”[※注]同时明确这个方针的适用范围：这里提倡的是人民内部的自由，并且主张随着人民政权的巩固而扩大这种自由。在我们无产阶级专政的国家里，当然不能让毒草到处泛滥。“无论在党内，还是在思想界、文艺界，主要的和占统治地位的，必须力争是香花，是马克思主义。”[※注]宣传工作要“用马克思列宁主义的分析方法，用人民的语言，很有说服力地去说明马克思列宁主义的普遍真理和中国具体情况的统一”[※注]。

随着经济建设高潮的到来，毛泽东于1956年11月6日会见意大利社会党农业考察团时，提出中国要“逐步建设现代化的工业和农业，现代化的文化和科学”[※注]的思想。1957年3月，他在全国宣传工作会议上指出：“我们一定会建设一个具有现代工业、现代农业和现代科学文化的社会主义国家。”[※注]

毛泽东确立了“古为今用、洋为中用”的原则来处理与既有文化的关系。“我们信奉马克思主义是正确的思想方法，这并不意味着我们忽视中国文化遗产和非马克思主义的外国思想的价值。”[※注]文化具有继承性，“现在新文化已占住了阵地，我们就有必要回过头来肯定历史文化中一些积极的东西”[※注]。毛泽东指出：“对中国的文化遗产，应当充分地利用，批判地利用”，“充分利用文化遗产，我们现在还没有做到。中国古典著作多得很，现在是分门别类地在整理，用现代科学观点逐步整理出来，重新出版”。[※注]“洋为中用”，中国要在尽可能短的时间里改变落后面貌，“外国有用的东西，都要学到”。“我们的方针是，一切民族、一切国家的长处都要学，政治、经济、科学、技术、文学、艺术的一切真正好的东西都要学。但是，必须有分析有批判地学，不能盲目地学，不能一切照抄，机械搬用。”[※注]而且，“应该是在中国的基础上，吸收外国的东西”，最重要的是“学习外国的长处，来整理中国的，创造出中国自己的、有独特的民族风格的东西”。[※注]他强调，“要在破除迷信的条件下学习西方”[※注]，这样才不会丧失民族信心。因为近代以来，中国长期陷于半殖民地的境遇，“有些人做奴隶做久了，感觉事事不如人，在外国人面前伸不直腰”[※注]。

20世纪50年代中期，世界范围内的科学技术迅猛发展，而我国的科学研究事业仍处于初创阶段，科技人才在数量、质量上远不能满足国家建设的要求，对知识分子的使用也存在许多问题。为打好科学技术这一仗，迅速赶上世界先进水平，党中央果断作出了两项重大部署。一是1956年1月召开关于知识分子问题会议。周恩来代表中央作报告，指出：“在社会主义时代，比以前任何时代都更加需要充分地提高生产技术，更加需要充分地发挥科学和利用科学知识。”“我们必须急起直追，力求尽可能迅速地扩大和提高我国的科学文化力量，而在不太长的时间里赶上世界先进水平。”[※注]他宣布知识分子的绝大部分已经是工人阶级的一部分。这奠定了党对知识分子政策的基础。他代表中央郑重发出“向现代科学进军”的动员令。毛泽东号召全党努力学习科学知识，同党外知识分子团结一致，为迅速赶上世界科学先进水平而奋斗。

二是国务院成立科学规划委员会，由周恩来、陈毅、李富春、聂荣臻等组织领导，集数百位著名科学家之力，编制《一九五六—一九六七年科学技术发展远景规划纲要》（简称《十二年科学规划》）。根据“重点发展、迎头赶上”的方针和“以任务为经、以科学为纬”的原则，规划纲要从13个方面提出了57项重要科学技术任务和616个中心问题。一方面，努力建立门类比较齐全的、能独立解决我国建设问题的科学技术研究工作体系；一方面，搞尖端技术，对某些特别重要而在我国却很薄弱甚至空白的学科，如计算机、半导体、无线电、自动化、远距离操纵技术等，采取紧急措施。中宣部指导一批专家编制了十二年哲学社会科学发展的远景规划。我国科学技术事业进入蓬勃发展的新阶段。1958年，毛泽东进一步提出要把党和国家的工作重点转到技术革命和社会主义建设上来。

1962年底，《十二年科学规划》中任务有46项基本完成，1963年10月及时发布《1963—1972年科学技术发展远景规划》（简称《十年科学规划》），总目标是赶上20世纪60年代世界先进水平，并准备向70年代水平过渡。在任务的安排上，着重抓两头，打基础。所谓两头，一头是农业和有关解决吃、穿、用问题的科学技术，另一头是国防尖端的科学技术。所谓基础，一是基础工业，二是理论基础。关键是建立一支能够独立解决中国建设中科学技术问题的又红又专的科学技术队伍。共安排了374项重点科研项目，新兴科学技术方面的包括激光、分子生物学等。还编制了《科学技术发展规划纲要》和《科学技术事业规划》《1963—1972年农业科学技术发展规划》。中国科学技术事业取得了一系列重大成果，一些重要的现代科学分支和新兴应用技术，如生物物理学、分子物理学、地球化学、射电天文学、高能物理以及核技术、喷气技术、计算机技术、半导体技术、自动化技术、无线电技术等，也都在这一时期逐步发展起来。

中国的工业技术有很大提高，水力采煤和重介质选煤试验成功，并开始推广。机械工业正向大型和精密的方向发展，中国自制的135吨电气机车和内燃机车试运行，5000吨沿海货轮制成，中国生产的红旗牌高级轿车开始使用。在广播通信设备方面，标志着国际水平的1000千瓦的中波广播机研制成功。钢铁工业初步建立起适合中国资源条件的合金钢系统。在化学化工方面研制出许多新型的化工产品，石油化学、高分子化学、分析化学等领域都取得了显著的成绩。对于各种资源的利用以及建筑、纺织、轻工、交通运输等方面的科学技术工作，也都有一些创造性的成就，技术水平都有所提高。

农业方面，中国初步完成了全国耕地的土壤普查，世界上最早育成的矮秆水稻得到大面积推广。由于采取品种、灌溉、栽培、肥料等综合的技术措施，大大提高了中国粮食作物的复种指数。选育了可以推广的稻、麦、棉、玉米等8种作物169种优良新品种，一般可增产10%—15%。中国基本掌握了11种主要病虫害的发生规律，提出了不少有效的控制、防治方法，尤其是深入研究了东亚飞蝗的生活史，为预报虫情进而消灭飞蝗虫害作出了贡献。科技工作者还做了大量的调查勘探工作。对中国的自然资源、自然条件有了概括性的了解，绘制了中国第一部国家大地图集和各种专门地图集，为经济建设提供了重要的基本资料和科学根据。在植树造林、控制水土流失、建立气象预报等方面也取得了显著成绩。

社会主义建设人才是关键。毛泽东提出了要造就既懂政治又懂业务、又红又专的干部队伍和建立一支宏大的工人阶级知识分子队伍的任务。“我们的教育方针，应该使受教育者在德育、智育、体育几方面都得到发展，成为有社会主义觉悟的有文化的劳动者。”[※注]德育应当体现时代精神。“要发展共产主义的情操、风格和集体英雄主义的气概，就是时代的德育。”[※注]“学校要大力进行思想教育，进行遵守纪律、艰苦创业的教育。”“应当重视培养学生创造精神，不要使他们像温室里的花朵一样。”[※注]中共中央提出教育要与生产劳动相结合的方针，并把其作为培养德、智、体全面发展的社会主义新人、消灭脑力劳动和体力劳动差别的根本原则。1958年5月，刘少奇提出实行“两种劳动制度、两种教育制度”的主张，得到中共中央和毛泽东的赞同与支持。在办好全日制学校的同时，相继创办了各种类型的半工（农）半读学校和业余学校。这一主张适应了当时我国的国情，对于提高国民的文化、技术素质，提高全社会的劳动生产率，促进我国经济社会的发展进步，起到了积极推动作用。1949年我国80%的人口是文盲，农村的文盲率更是超过近95%，适龄儿童小学入学率不足20%；1978年，我国适龄儿童小学净入学率达到95.5%，小学毕业生入学率达到87.7%，全国文盲和半文盲率则下降到1964年（第二次全国人口普查）的33.58%和1982年（第三次全国人口普查）的22.81%。高等学校的毕业生为前七年的4.9倍，培养了大量的专业技术人才。到1965年底，全国自然科学技术人员已达245.8万人，其中有研究生学历的1.6万人，本科学历的113万人。全国专门的科学研究机构达到1714个，专门从事科学研究人员达到12万人。

新中国高度重视发展体育事业，提出了“发展体育运动，增强人民体质”的指导方针。从1956年到1976年，中国运动员先后有123人次打破世界纪录。

卫生工作坚持预防为主的原则，在城乡建立三级医疗服务网并严格执行基层首诊制度。到1965年，我国共建立卫生防疫站2499所、结核病防治所等专科防治所（站）822所、妇幼保健站（所）2910个，以及血吸虫病领导小组、厂矿防疫站、农村卫生室等各类适合我国国情的公共卫生单位。鼠疫、天花、霍乱、血吸虫病、黑热病、麻风病、结核病、克山病、大骨节病等数千年来一直严重影响中国人民健康甚至严重威胁人民生命安全的各类传染病和地方病，基本得到了彻底消灭或有效控制。1965年6月26日，毛泽东进一步做出“把医疗卫生工作重点放到农村去”的决定，政府开始引导和扶持农村合作医疗和赤脚医生制度，创造了世界瞩目的中国式初级卫生保健模式。到1976年，全国实行合作医疗制度的生产大队的比重高达93%，覆盖了全国农村人口的85%。全国卫生经费的65%以上用于农村，形成了集预防、医疗、保健功能于一身的三级（县、乡、村）卫生服务网络，中国农村基本上实现了“小病不出村、大病不出乡”的目标，被世界卫生组织和世界银行誉为“不发达国家实现初级卫生保健的独有典范”[※注]。联合国妇女儿童基金会在1980—1981年年报中称：中国的赤脚医生制度在落后的农村地区提供了初级护理，为不发达国家提高医疗卫生水平提供了样板。[※注]人民健康水平有了根本提高。全国人口的死亡率从1949年的20‰下降到1976年的7.25‰。人均预期寿命，1949年为35岁，1975年提高到68.8岁。

1958年毛泽东提出：中国医药学是一个伟大的宝库，应当努力发掘，加以提高。传统医学的现代应用得到重视。1967年5月从中草药里发掘筛选抗疟药物的工作启动，到1978年6月17日《光明日报》头版头条刊发消息《治疟新药“青蒿素”研制成功》，称“这是我国医药卫生科技人员走中西医结合道路，发掘祖国医药学宝库所取得的一项重大科研成果”。“青蒿素”治疗疟疾的有效性不仅仅是惠及中国人民，也是对世界作出的重大贡献。2015年，抗疟中药研究项目组组长屠呦呦因此获得诺贝尔生理学或医学奖。颁奖词写道：“屠呦呦的这一发现，缓解了亿万人的疼痛和苦恼，在100多个国家拯救了数百万人的生命，尤其是儿童的生命。”