施士元暗下决心，要从做人、做学问两方面拜居里夫人为师，学到真东西。
来到镭研究所后不久，施士元就发现居里夫人做事认真，要求严格。实验室门上贴着一张颜色已发黄的纸条，上面用法文写着：“任何材料不允许带出室外。”她规定：在离开实验室之前，必须把实验台面和仪器整理好，凡是从某一地方取出来的东西必须放回原来的地方。有一次，居里夫人发现图书室中有一本杂志不见了，她就在全所查询：“是谁取走了这本杂志，为什么没有在借书簿上登记?”后来发现，只是有人不小心插错了地方。这些小事，给施士元留下了深刻印象，也从中领悟到科学需要严谨的作风。
在施士元做实验时，居里夫人经常站在他的身边，用略带严厉又近乎固执的口吻，反复地提醒必须注意的事项：一是不能用手去碰放射源，要用镊子去夹取，否则手指尖会被灼伤，变得僵硬甚至发炎;二是接近放射源时，要用铅盾挡住自己的身体，要屏住呼吸，以防把放射性气体吸入体内。居里夫人再三告诫他，这是非常关键的。
开始，施士元有些不解：这么大的科学家怎么老是说这些东西。后来才明白，原来在他来镭研究所之前，曾有一个法国青年在这儿工作。居里夫人给他一个题目，就是用内转换电子能谱来解决γ射线谱，当时用的是镭系的放射性沉淀物，其中氡是一种放射性很强的惰性气体。这个法国青年本来身体强壮，科研工作也取得了一些进展，但因为没注意安全事项，吸进了相当剂量的氡气，后来患了急性肺炎，不幸死去。他的死给充满爱心的居里夫人留下了一道难以抹去的伤痕。从此，每当居里夫人不厌其烦地提醒施士元时，一股暖意就会在他全身弥漫。
居里夫人给施士元的实验课题正是那个法国青年未完成的。但施士元认为，科学是需要有献身精神的，居里夫人就在长期的实验中身体受到很大损害，当然也应避免无谓的牺牲。由于施士元在清华大学读书时曾苦练游泳，进行实验操作时屏住气是件轻而易举的事。在镭研究所工作的4年中，由于不断得到居里夫人的正确指导，施士元的身体没有受到任何损伤，这也可算是一大奇迹。