1954年，杨振宁提出了针对电磁场的规范场理论。国内有人说这理论不实用;也有人批判说这是先理论后实验,不符合马克思主义认识论，但段一士还是在坚持研究这个理论。

　　1979年，段一士发表了规范场分解理论，对规范场的内部结构提出新见解。这是一项新理论，段一士提出的比苏联人、美国人、韩国人都早。杨振宁听说了，也到兰州来看望段一士，与他讨论这个理论。

　　段一士跟记者说：“我数学相当好，可以跟数学家讨论问题。2003年，我跟陈省身在南开大学讨论数学问题，他非常高兴，但隔一年他就去世了……”

　　那次，他们讨论的是陈省身1946年提出的一个定理：GBC定理。段一士对此提出了新见解。陈省身很高兴，说：“你得出的结论非常重要!明年我们接着讨论。”

　　第二年，段一士正在给兰大学生上课，听到了陈先生去世的消息。就在前几天，他还收到了陈省身寄来的一张照片，背后写着：“一士先生哂存。省身。”

　　谈起现在大学的学风，段一士感叹：“现在大学生学的课程，结合经济应用的多，愿意搞纯理论研究的少了。”

　　爱因斯坦是段一士一生的偶像，段一士更佩服爱因斯坦搞科研的精神。“他临去世前还在搞科研。陈省身也是，90多岁还在搞。伟大的科学家都这样。”段一士家里保存有爱因斯坦的黑白照片。爱因斯坦爱弹钢琴，段一士也买了钢琴弹。爱因斯坦爱骑自行车，段一士也爱骑自行车，80岁了还骑自行车上下班，几个月前才因为身体原因而放弃。

　　今年段一士的研究规划，是把规范场理论应用到膜里面。虽然他不带研究生了，但还要经常和毕业留校的教师们讨论，这些老师，大部分都是他的研究生。