周明镇先生一生发表学术论著190余篇（部），主持编译专业论著4部，被称为“在中国古生物学界是继杨老后鲜有的全面专家”。1980年当选为中国科学院学部委员(院士)，他是中国地质学会、中国古生物学会、中国古脊椎动物学会、中国兽类学会等学术团体理事、常务理事、副理事长和理事长，也是《古脊椎动物学报》主编。他还担任诸多国际和国外学术机构的名誉或荣誉成员,是北美古脊椎动物学会少数几个国外荣誉会员之一,并长期担任国际古生物学会副主席。他获得国家自然科学奖三等奖一次，中科院自然科学奖一等奖两次和二等奖一次，中科院重大科技成果奖和全国科技大会奖多次。1993年，周明镇先生获得有“古脊椎动物学界诺贝尔奖”之称的罗美尔—辛普森（Romer-Simpson）奖章，是亚洲及中国获此殊荣的第一人。
虽然周明镇先生的科研和学术领导工作相当繁重，但仍非常重视民众的科学普及工作。他一生撰写发表大量的科普文章和出版物，包括《化石的知识》、《脊椎动物进化史》、《我国的古动物》、《生物史——动物的发展与人类的起源》、《脊椎动物进化史》等著作。
早在美国留学时期，周明镇先生就对纽约自然历史博物馆非常熟悉。他有纽约自然历史博物馆的夜间通行证和“万能钥匙”，随时可以进入博物馆观看和研究标本。也许是由于所学的专业和经历，因此他很早就对博物馆有较强的喜爱。
对于博物馆的的价值与作用周明镇先生有非常深刻的理解和体会，他一直用极大精力与热情帮助和支持中国自然博物馆的发展。其恩师杨锺健担任北京自然博物馆首任馆长期间，就经常与他讨论我国，特别是北京自然博物馆的问题及其远景规划。
1983年周明镇先生任北京自然博物馆第三任馆长。他特别强调博物馆在传播科学知识等方面的作用。他多方与国外的兄弟馆打通关系，促进人员的交流与互访。他还特别注意博物馆内的人员结构，重视博物馆培养及引进有业务专长的骨干人才。他要求用现代化的设备改进博物馆陈列与展览的形式，注意做好包括科普读物的出版工作工作。
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