饶毅继续观察中国的科研体制，并不断发表看法，其中包括他和中国科学家鲁白、邹承鲁合写的那篇《中国科技需要的根本转变：从传统人治到竞争优胜体制》。

    饶毅在文中批评行政机关对科技经费的控制过度，建议设立一个总理科技办公室，取代科技部，从而使科学家获得更多的自由，而不是被官员们的经费牵着走。

    他写道：“如果科技管理还是计划时代的产物，没有根本的变革，中国科技进步就会被体制延缓……对于国家领导人来说，建立良好的科技体制，让中国国内优秀科技专业人才发挥创造性，专心在他们的专业上做出成就，是比具体科技大课题更重要的课题。”

    饶毅认为他是一个“批判性的建设者”。他欣然地看到，中国的科学虽然还有许多问题，但已经在慢慢走上正轨了。

    但在饶毅看来，中国的教育需要进行更加紧迫的改革。“创造能力和个性品格的培养，中国目前是有显著缺陷的。由中国中小学教育提倡、培养和选拔出来的‘好学生’的心态、习惯和行为模式，在进入到科学研究前沿时，将暴露出很大问题。从更广泛的社会需求来说角度看，只会做‘好学生’很难适应社会需求。”他说。

    ２００４年，饶毅收到北京大学的邀请，请他出任生命科学学院院长一职。

    在考虑好要回国以后，认为教育有更多要改进的地方，饶毅于２００７年回国。那时，饶毅已经在美国西北大学做了三年的教授。“许多朋友表示不解，但中国正在经历一个‘指数增长级’的阶段，回国的意义会更大。我们有不完美的地方，但我们可以一起努力，一步步地往更好的方向走。”

    在他的带领下，学院在教学、科研、文化构建和管理模式方面都进行了一系列改革。饶毅说，最终的目标是建设一所国际一流的生命科学学院，并让学生们在国际舞台上具有竞争力。

    他发现，目前的生物教学模式剥夺了学生对科学不确定性的探索，扼杀了他们的创造力。例如，在实验教学中，老师只有在一个实验有八成至九成把握的情况下才会去做。

    饶毅打破了这个规定，要求老师提出真正有探索性的实验。比如，本科二年级学生就被要求做一项有关动物生殖老化的实验，寻找高龄雄性和雌性动物能否生孩子的可能。这些研究没有既定框架，结果和理解都具有不确定性。

    同时，学院大量增加学术报告、科学文化讲座。饶毅说：“学院致力于建设一种既能获得智力刺激、同时又可保持愉悦心情的文化环境，鼓励大家开展意义深远和创新性强的科学研究，并做出重要发现。”

    他还在学院的管理方面实施了一系列新的举措。以往的“近亲繁殖”被同行评议所代替。例如，北大生科院的一个实验室有人退休，按照以往的做法，他会选一个年轻人接替自己，从而将实验室保留下来。但饶毅的做法是采用同行评议，完全根据学科的发展来决定实验室的去留。对科研的长效评估机制取代了逐年评估的繁冗程序，从而鼓励研究人员真正投身于科学。由教授们组成的专门委员会开始在仪器采购、课程设置等方面享有发言权。

    饶毅说：“我们的教育应该以寻求中国未来为目标，并提供达到目标的教育途径。”