建築歷史
原子能樓1951年11月初正式動工，於1953年底竣工。錢三強所長率領全所於1954年元月從東皇城根遷址到中關村，成為中關村科學城中的第一家研究機構。當時由於院名稱為中科院物理所，所以，此樓稱為“中關村物理樓”。1958年，更名為“原子能研究所”，該樓亦隨之而稱“原子能樓”。
地理位置
科學院當初之所以選址中關村，就是因為它靠近清華大學和北京大學，這樣可以充分利用便利的交通條件和科研條件，使建樓工程和日後科研工作得以迅速走上軌道。而更重要的是，科學院的發展需要藉助大學的高級科研人才，大學培養人才也急需研究所的支持，地理上的接近，便於學術上的合作交流。
1955年1月，周恩來總理特別指示“責成科學院近代物理研究所幫助北京大學創辦技術物理系，幫助清華大學創辦工程物理系，學生從全國物理系三年級學生中擇優選拔”。北大技術物理系師生教學和科研用的“技術物理樓”就建在原子能樓東北側。當時的原子能樓周邊還是一片片種著小麥和白薯等農作物的田地，有的地方荒草長得比小孩還高，南邊還有很多墳地。正是在這片荒郊野嶺上，前輩們一手創建了中國現代科學的研究所，承擔了許多重大科技項目，使一些學科完成了在中國從無到有的發展過程。
紀念意義
1958年建成的250萬伏質子靜電加速器。這座樓，在1973年留給了從原子能院分離出去的中國科學院高能物理研究所，現在掛牌是“微生物研究所北樓”。而那些老中關村人到2016年仍習慣稱其為“原子能樓”，是因為它作為中關村科學城中第一座科研大樓，留給人的印象太深刻了。
據不完全統計，1959年至1965年，原子能所有關研究室、組，成建制地調出去，輸送給外單位的科技人員就達914人。從這座大樓里，走出了6位“兩彈一星功勳獎章”獲得者，分別是錢三強、王淦昌、彭桓武、鄧稼先、于敏和陳芳允；走出謝家麟、于敏兩位國家最高科學技術獎獲得者；走出了數十位科學院和工程院院士，如趙忠堯、張文裕、何澤慧、黃祖洽、葉銘漢等。
從這座大樓“裂變”出我國一批重要核科學和物理學研究機構，包括現在國防系統強大的核科學技術研發機構群，也包括今日中科院系統的高能物理所、理論物理所、上海原子核所、蘭州近代物理所等高水平研究機構。可以說，中國原子能研究機構基本上都是從這裡衍生出去的，相關研究的技術創始人也是從這棟樓走出去的。
作為中國第一個國家級高新技術產業開發區，中關村以科學城和科學園區而聞名於世。而原子能樓是中關村科學城中第一個科學建築物，作為科學城展翅沖霄的起飛點，在中關村科學城建設史上發揮著的引領和示範作用。原子能樓既是中關村科學城發端的標誌，也是新中國核科學事業的搖籃。原子能樓因科學城中第一樓的特殊經歷和對當代中國科技事業的特殊貢獻，而在中關村科學城的歷史上具有重要紀念意義。
面臨拆遷
2016年6月，在北京市海淀區中關村北一條，這棟五層的灰色老樓，在雜草掩映中，顯得分外寒酸而又格外突兀。台階邊沿大都已缺損，入口的門框倒落一旁，玻璃渣碎了一地，樓內窗戶、暖氣片已被拆除，物件凌亂不堪，遺留垃圾隨處可見。2015年10月就開始停電停水了，大家陸續搬走，到2016年6月已經人去樓空。
“這棟樓見證了新中國高科技的起步和初期發展的歷程，凝結著老一代科學家和革命家的心血。這其中蘊涵著新中國初創時期的科學精神、傳統、作風，是具有特殊意義的歷史遺存。”一直為“保樓”奔走呼號的《民主與科學》雜誌原主編孫偉林認為，近年來，在北京市城市建設中，由於急功近利，已留下了許多無法彌補的拆遷遺憾。作為科學殿堂的中關村，改造工程理應想得更深，看得更遠，在科學史遺存保護方面做出榜樣。
“請歷史記住這棟樓。”中科院院史研究室原主任樊洪業呼籲，根據《中華人民共和國文物保護法》中對“近代現代重要史跡和代表性建築等不可移動文物”的有關規定，應當將此樓列入國家重點文物保護名單，或將其建成科技歷史博物館。樊洪業說：“林徽因曾為保護北京古城未果而留下名言：‘有一天，你們後悔了，想再蓋，也只能蓋個假古董了！’希望歷史不要再留下類似的遺憾。”
