我回国是多种原因促成的结果
在前苏联做完研究，侯建国有机会到香港进行学术交流。随后，已近而立之年的他觉得该成家立业了，于是，他选择回到位于福建的中科院物质结构研究所，跟著名教授陈创天做博士后。
就是这段时间，侯建国有了出国的想法：“那时候，我的小孩出生了，一下就觉得生活很紧张。要给孩子补充营养，当时国光苹果比现在还贵，进口奶粉要20多块钱一罐，一周要吃两罐，我一个月只有90多块钱的工资……都已经是成家立业的人了，我总不能还要父母支持，脸上也挂不住啊。所以我出国纯粹是因为经济原因。”
凭着在前苏联和学校做研究时在《物理通讯》、《应用物理通讯》这样的国际知名杂志上发表的几篇文章，侯建国顺利联系到美国加州大学伯克利分校物理系做访问学者，这让侯建国在更高的平台上找到了自信，这是他在美国最重要的收获：“在伯克利的3年对我很重要，在最好的大学，跟最好的教授做研究，几年下来，我发现我也可以做得很好，而且是中科大给我打下了很好的基础。”
侯建国说：“我回国其实也是多种因素促成的。我在美国个人收入虽然不错，也学了不少的东西，但心里总是空落落的，毕竟那是别人的国家。”
1994年，侯建国在中科大就读时的导师吴自勤教授到美国探亲，给侯建国捎来了一封他的博士导师钱临照院士的亲笔信，当时已87岁高龄的钱临照希望侯建国能够早日回国。1995年3月，侯建国选择了回国，对母校的感念之情让他再次回到了中科大。
刚回中科大的侯建国只是副教授，工资也只有500多元，实验要用的高温炉，连炉丝都得靠自己动手绕；镀膜机是1974年的老设备，收拾一下接着用；X光衍射仪是中科院生化研究所已报废了的，从上海拉回来修修也能对付……侯建国没想到当年的钳工手艺这时竟然派上了大用场。
正是在这个自己熟悉平台上，侯建国的科研开始起飞……
给分子做手术的人
采访时，因为校长办公室太小，连摄影记者都施展不开，在老师的建议下，安排在微尺度物质科学国家实验室侯建国的办公室进行，这座18层的新楼在中科大校内显得很醒目。校长的办公室不如科学家的办公室宽敞、明亮，这也是中科大人务实、崇尚科学的一个例证。
从1978年迈进中科大的校门，这所大学见证了侯建国的青春岁月和发展历程。侯建国说：“我特别感谢中科大，我是在这里接受了系统的教育，打下了坚实的基础。”
有人形象地比喻侯建国的科研是给“给分子做手术”。当年，侯建国、杨金龙和朱清时等研究人员将一种名为“钴酞菁”的小分子搬上“手术台”，他们研究发现，钴酞菁的体内藏着一个看不见的磁性“开关”，当它附着在金属表面上时，神奇的“开关”就会自动关闭，使分子本身失去磁性；而为它“修剪”了分子外围的氢原子，让它与金属表面发生化学反应，钴酞菁的磁性“开关”竟会重新开启。2003年，他们在国际权威学术刊物《科学》上，发表了这一研究成果，随后，他们又有了一系列的重要成果。
为了做好这样的“分子手术”，侯建国准备了十几年。
1995年，侯建国回到母校。当年6月，侯建国被评上正教授，随后他获得了“国家杰出青年科学基金”的资助。在参与中科大进入“211工程”的建设时，时任中科大副校长的朱清时希望与侯建国合作进行单分子的化学键研究这一交叉科研。2001年1月18日，他们的研究成果以《C 畴的二维拓扑学结构》为题，发表在权威学术刊物《自然》上，被该杂志审稿人评价为“构思巧妙、实验严谨”的研究工作。
他们的研究团队还在国际上首次直接“拍摄”到能够分辨出化学键的C 单分子图像，这种单分子直接成像技术为解析分子内部结构提供了有效手段，使科学家人工“组装”新物质分子成为可能。他们在研究中还发现，C 分子在平面上排列时，呈现出一种独特的性状，利用这一性状，可使计算机器件的集成度提高100～1000倍。专家们认为，这一成果表明，我国在纳米结构表征领域的研究已经步入了世界先进水平。
侯建国说：“我很幸运，回国之后学术上能有所建树，2003年还当选为中科院院士，一是得益于中科大宽松的学术环境，二是有以杨金龙教授和朱清时院士为代表的难得的团队合作者，大家志同道合，配合得相当默契。”
知微而见著
追求卓越，不断创新是中科大的精神所在。进入新世纪，进行资源的战略整合，提升竞争力成了大势所趋。知微而见著，在微观世界里游刃有余、已经担任中科大副校长的侯建国把目光转向了高远的宏观层面。他认真研究国内外学科发展态势、国家需求和科技政策，提出建设一个国家级的实验室——微尺度物质科学国家实验室，并以此目标来整合资源，激励同事。
事后看来这成为奠定今后发展的重要一步。2003年的11月，国家科技部批准筹建5个国家实验室，微尺度物质科学国家实验室成为其中之一，将纳米、生物、信息和认知四种技术融合在一起。自2004年8月起，侯建国兼任合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)常务副主任。
侯建国说：“这个实验室的成果连续6年入选‘中国十大科技进展’，量子信息研究成果多次被美国物理学会、欧洲物理学会等评为年度物理学重大进展……这些成果表明我们已经处在世界科技前沿。我们希望依托国家实验室，瞄准世界前沿最具挑战性的问题，为国家未来20年提供重大发现。”
拥有国家同步辐射实验室与合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)，使中科大成为惟一拥有两个国家实验室的高校，竞争实力大大增强。据统计，学校近年来新增加的8名中科院院士，80多位高层次人才(包括“国家杰出青年科学基金”获得者、教育部“长江学者奖励计划”特聘教授、中科院“百人计划”入选者)中，80%以上是依托两个国家实验室以及火灾安全、信息科技前沿理论与应用、地球与空间系统科学等“985科技创新平台”培养、引进产生的。依托这些平台，还形成了7个国家自然科学基金委创新研究群体、4个中科院创新团队和6个教育部创新团队。此外，学校还拥有5个国家级科研机构和28个省部级重点科研机构，在此基础上中科大初步形成了以国家实验室为龙头的园区式科技创新平台体系，成为国家知识创新的重要基地。
