1956年8月，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所于北京成立，下設(shè)無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)和高分子化學(xué)五個(gè)組。高分子化學(xué)組有近80人，其主體是由上海遷京的有機(jī)化學(xué)研究所的高分子部分。黃志鏜從助理研究員做起，始終伴隨著這個(gè)所的成長(zhǎng)壯大。

1958年，化學(xué)所在“任務(wù)帶學(xué)科”指導(dǎo)思想下，承擔(dān)了國(guó)防軍工任務(wù)，人員大幅擴(kuò)充。1961年，中國(guó)科學(xué)院組織化學(xué)所等研究火箭技術(shù)，在懷柔建立基地，化學(xué)所成立二部，研制火箭用高性能燃料和耐高溫、耐輻射、高絕緣的高分子合成材料。黃志鏜也被從高分子合成室抽調(diào)到二部，研制高速飛行中的增強(qiáng)塑料和燒蝕材料。

黃志鏜開展的有機(jī)硅材料成為早期主要方向之一，他合成了甲基乙氧基二硅甲烷，并進(jìn)行了它們的水解縮聚的研究，同時(shí)還研究了含乙烯基聚硅氧烷樹脂的制備及聚合，進(jìn)一步研制了用于增強(qiáng)塑料的有機(jī)硅樹脂，由此所得的增強(qiáng)塑料在高溫下具有良好的介電性能。

火箭研制需要超高溫下使用的燒蝕材料，研究所把這個(gè)任務(wù)交給了黃志鏜，并成立了以他為首的小組。黃志鏜小組曾先后研制出6種新型的耐高溫樹脂及固化劑，并推廣進(jìn)行小批量生產(chǎn)，為我國(guó)國(guó)防建設(shè)中所需的新材料，特別為我國(guó)航天事業(yè)及戰(zhàn)略武器中的防熱材料作過重要的貢獻(xiàn)。

20世紀(jì)50年代以來，國(guó)際上對(duì)耐高溫高分子的探索，較有成效的是芳雜環(huán)高分子，最有代表性的品種是聚酰亞胺，但成型加工條件更為苛刻。黃志鏜等在熱固性高分子方面的工作基礎(chǔ)上，繼續(xù)采用交聯(lián)的方法解決了成型加工的難題，制成交聯(lián)型的聚酰亞胺，長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)300℃。而面向耐更高溫的材料，又進(jìn)行了一系列開創(chuàng)性的工作，設(shè)計(jì)合成了以對(duì)稱三嗪為交聯(lián)結(jié)構(gòu)的新型芳雜環(huán)高分子，滿足了多項(xiàng)國(guó)防需要。

20世紀(jì)70年代末，中國(guó)與西方國(guó)家恢復(fù)有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的科技交流，黃志鏜于1981年初到聯(lián)邦德國(guó)，進(jìn)入波恩大學(xué)有機(jī)及生物化學(xué)研究所做訪問教授，在雜環(huán)化學(xué)方面開展合作研究。1982年回國(guó)后，他繼續(xù)該領(lǐng)域研究，為合成眾多的新雜環(huán)化合物開辟了一條新路。黃志鏜以在雜環(huán)烯酮縮胺方面的工作獲得中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（1994）和國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)（1995）。

20世紀(jì)70年代末以來，國(guó)際上隨著對(duì)冠醚、環(huán)糊精等大環(huán)化合物的深入研究，一類大環(huán)化合物——杯芳烴引起了化學(xué)家的注意。80年代末，黃志鏜和吳瑤曼等人抓住國(guó)際學(xué)界動(dòng)態(tài)，在國(guó)內(nèi)率先開始杯芳烴的研究，進(jìn)入超分子化學(xué)領(lǐng)域。他對(duì)“杯芳烴”這一術(shù)語的中文譯名也很快得到了化學(xué)界的認(rèn)同和接受，而他做出的成果使他被公認(rèn)為中國(guó)該領(lǐng)域的先驅(qū)人物之一。

黃志鏜院士的科學(xué)研究生涯，與新中國(guó)的科學(xué)事業(yè)幾乎同步開始和成長(zhǎng)，經(jīng)歷了幾十年的風(fēng)雨起伏。如果總結(jié)特點(diǎn)，大概是他能把研究興趣和國(guó)家的需要自覺地結(jié)合起來，從而避免了多次政治運(yùn)動(dòng)的沖擊，始終堅(jiān)持在科研第一線。大學(xué)期間他愛好有機(jī)化學(xué)，但工作后被分配到高分子組，研制尼龍，不久又轉(zhuǎn)向軍工需要的有機(jī)硅。剛剛在有機(jī)硅方面做出一些成果，即被抽調(diào)從事“兩彈一星”所需要的聚合物材料研制。也許在他看來，自己能有條件從事化學(xué)研究是幸運(yùn)的。