1949年8月，卢永根按照组织上的安排，顺利考入私立岭南大学医学院，同时领导着岭南大学的地下学联工作。之后不久，因承担社会工作过于繁忙，而医学院的课程又过于繁重，卢永根转入了课业负担稍轻的农学院，自此开始接触到自己一生的研究事业——农学。
1952年11月，全国院系调整，岭南大学农学院和中山大学农学院合并为华南农学院，卢永根也随之成为华南农学院大四的学生。
在华南农学院里，卢永根认识了原中山大学农学院院长丁颖教授。丁颖早年留学日本学农，回国后在广州从事稻作研究，卓有建树，在20世纪30年代我国的水稻育种领域便有“南丁(颖)北赵(连芳)”之称。丁颖给高年级学生讲授专业补充课，主要内容是中国栽培稻种的起源演变和中国稻作区域划分，这门课程深深吸引了卢永根，也直接促使他日后走上稻作研究之路。
1953年8月，卢永根大学毕业，党组织安排他留校任教。从此他成为作物遗传育种学的助教，不仅从事教学，也承担一定的研究任务。
留校工作之后，卢永根和丁颖在工作上有了更多交集，除了在学院的教学和科研工作之外，他们还是华南农学院仅有的两位广州市人大代表，常常要一起去参加会议。40多岁的年龄差异，并没能阻挡两人互相学习的劲头：在学术上，卢永根不停地向丁颖靠拢;在政治上，丁颖也经常向卢永根请教。
1955年，经华南农学院选派，卢永根到北京农业大学参加为期两年的“全国作物遗传选种进修班”，课程内容以米丘林遗传学为主，由苏联专家费·米·普罗茨科夫讲授。但卢永根本人根据以往的育种实践，主张实事求是，反对全盘以米丘林遗传学作为业务指导。他坚持认为“苏联专家的国际主义精神是很感人的，但政治和业务不能混为一谈，美国教授业务(注：主要指摩尔根遗传学)好，但政治上反对我们，这个我们也分开来看”，而当时的状况是“对苏联专家盲目崇拜，对中国专家不够重视”。在1958年的整风运动中，这些观点成为卢永根政治上的重大问题，被给予留党察看一年处分。
1957年，丁颖被任命为中国农业科学院首任院长，调往北京工作，但许多业务工作仍留在华南农学院，卢永根继续在这里从事教学和研究工作。1961年8月，中央决定为老专家配助手，丁颖选中了卢永根。次年八月，卢永根赴北京中国农业科学院，成为丁颖的科研助手。
身为中国农业科学院院长的丁颖并没有因为行政工作繁忙而放弃自己的研究业务，他多年一直希望进行的全国范围内的水稻品种和栽培技术考察开始实施，卢永根成为本项研究最重要的参与者。甚至，在有些丁颖无法亲自参与的时候，由卢永根来代替他完成了部分工作。
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