1976年，张振国被调到靖边县物资局木材加工厂任副厂长兼技术负责人。这个厂一没厂房、二没设备、三缺资金。张振国把科研看得比什么都重要。为了向“全国工业学大庆会议”献礼，他好多次每天工作20多个小时,最终晕倒在车间。医生说，劳累过度，不能这样了,会出大问题的。但他只休息了半天，又去上班，终于在省物资战线工业学大庆会议前26天完成了所有任务。在一年半的时间里，张振国成功研制13台木工机床,其中有“二带锯机”、“万细木工带锯机”、“圆锯机”、“多功能开槽机”、“木工车床”、“木工立式刨床”、“400压刨机”、“平创机”、“全自动木工打眼机”等。“全自动木工打眼机”是国内首创。经陕西省物资局及有关技术部门鉴定验收合格，投入生产，“生产率提高了40%，成本降低了20%，为国家节约了几万元资金。

1978年，县木材加工厂被评为“全国物资战线工业学大庆先进单位”、“陕西省物资战线工业学大庆红旗单位”、“陕西省木材综合利用先进单位”。张振国光荣的出席了“陕西省物资战线工业学大庆会议”。会议结束后，物资局局长带文书去北京出席“全国物资战线工业学大庆会议”,而让张振国从西安回了靖边。本应是张振国去北京出席会议，并被评为全国劳模，但局长说张振国是副业工人,不是正式工,又不是党员，所以不能评。局长将自己早已报为全国劳模，并去北京开会领奖。物资局和加工厂职工说：这太不公道,张振国拿命搞科研取得成绩却不能当全国劳模。大家都让张振国告局长,张振国却说：“我年轻，还有机会”。从此，张振国就开始按照自己的想法搞发明、搞研究,他暗中下定决心，一定要搞出科研成果，让国家重视他。

一次，张振国感冒去医院治病，看到护士用手推注射器很吃力。他说：“我给你们搞一个仪器代替人工。”张振国用8.5毫米电影放映机电机做动力，用废旧电子元件搞自控，又做了一个木外壳。经过两个月的努力，花了一千多元钱，研制成功第一代“全自动静脉注射仪”。在医院试用后,大家认为设计方案很好,就是噪音太大,体积也有些大。县科委将情况汇报给了地区科委，地区科委让父亲带上注射仪来地区演示。演示后专家建议降低噪音，减小体积，美化外观，立项完善。上级组织派他到西安学习，他一边学习一边研制“自动静脉注射仪”。在研发经费被领导挪用的状况下，经过张振国夫妻的共同努力，终于在1981年12月完成了地区科委下达的研制“自动静脉注射仪”的任务。一种手提式，一种是台式,台式同时可为三个病人输液。经医学专家鉴定，完全符合要求,建议向全国推广使用。父亲同时还研究国际空白的“并联锯套”、“多机头钻床”等技术。

由此，张振国认识到了发明创造的价值和意义，他找到了自己的人生之路，把自己的命运和发明创造联系在一起。张振国有了更大更远的理想和追求。他把自己的房子搞成实验室，向亲朋好友借钱搞实验，研究时速为400公里的“超高速轨道车”。

张振国在西安学习以优异的成绩完成了学业后，面临出国还是回家乡两种选择。他选择了回家乡，他要用自己的知识，搞科研改变家乡的贫困面貌。

1984年3月，在省科委、地区科委的支持下，由张振国任站长，成立了陕西第一家民办科研单位——靖边县科学技术实验站。省科委和地、县科委共拔给3万元启动经费。张振国办实验站的宗旨是：1、以科研助生产，以生产养科研；2、事业单位，企业核算；3、独立经营,自负盈亏；4、人员合同制,工资岗位制。

办站初期，张振国单枪匹马，连闯四关：场地关、资金关、设备关、人员关。他将自家的房子作为办公室和实验室，向县上申请调动在副食公司工作的爱人给他做助手，又在社会上招聘了5名有高中文化的青年。青年们都愿意跟他搞科研创业，他们说，不怕吃苦，就是不挣工资也好好干。

张振国带领职工跑遍了全县24个乡镇，调查农产品和畜产品资源。在张振国的领导下，经过全站职工五个半月的努力,超额完成了建站时计划的所有任务：生产蜡烛37万支、农药2万瓶、小型追肥器200多台，还生产西红柿汁、辣椒、面包、月饼和各种榚点等。产品销往陕西、甘肃、宁夏、青海、内蒙、山西等六省区。实现产值31万元、利润2万9千元，安排就业人员50多人。

张振国还研制成功牛肉罐头、鸡肉罐头、猪肉罐头、驴肉罐头、兔肉罐头、鱼肉罐头，以及果脯、果干、沙棘汁、沙棘浓缩汁、沙棘原汁、沙棘酒、枸杞酒等34种新产品。

县委在张振国家里召开常委扩大会议，时任县委书记郭涛说：“大家看看振国同志是怎样干的,我们又是怎样干的？省、地、县共给实验站3万元,他购买生产设备3万6千元，半年完成产值31万元，实现利润2万9千元，安排就业50多人。他把自己的家作为实验室,全身心投入到科学研究上,将一切献给了科研事业。我们要好好学习张振国艰苦创业的精神，全县干部要向张振国学习！”省、地、县多次在“靖边县科学技术实验站”召开现场经验交流会。向全省推广实验站的经验，号召全省青年学习张振国的敬业精神和创新思想。

1984年团中央、中国科协、教育部联合在北京人民大会堂召开第二次全国青年自学成才经验交流会，会上介绍了张振国的先进事迹。张振国及先进代表受到了党和国家领导人方毅、胡启立、王兆国、李源潮、刘延东和全国著名科学家、作家的接见，并合影留念。他的工作受到了国家和省、地、县领导的表彰与赞扬。

1985年4月1日，靖边县政府为了开发当地的资源，成立了“靖边县技术开发公司”和“靖边县沙棘食品工业公司”，任命张振国为这两个公司的法人，总经理。县政府将县拖拉机站和大修厂的场地转让给县技术开发公司，张振国利用拖拉机站和大修厂的场地、厂房，组建起“四厂一站”，即“北京沙棘饮料厂”“西安沙棘饮料厂”“陕西靖边县综合加工厂”和“靖边县科学技术试验站”。

1985年6月，张振国光荣的出席了在北京人民大会堂召开的全国边陲优秀儿女金质奖章授奖大会。受到了党和国家领导人杨得志、余秋里、胡乔木、秦基伟、胡启立、陈慕华、胡锦涛、温家宝、王兆国、刘延东、李源潮等亲切接见并合影留念。

张振国为了将靖边农副产品资源销到大城市，利用靖边农副产品资源到大城市搞深加工办厂，产品直销城市市场。为此他去北京、上海、广州、西安等地考察,决定在北京、上海、西安先办饮料厂。厂名为“北京丰台区沙棘饮料厂”、商标为“北斗牌沙棘饮料”。按张振国的计划，北京、靖边建立两条生产线，北京为沙棘汽水生产线，靖边为沙棘原汁生产线。靖边建厂三个月时间，于1985年9月30日前投产；北京建厂8个月时间，一边办理生产手续和营业执照,一边购设备、装修车间，于1986年3月20日前投产。几经努力，北京厂也提前一个月完成了设备安装任务，于1986年3月10日投产。在张振国的带领下，北京厂投产七个月，收回总投资的百分之九十，实现利润30万元，超额完成了各项指标，当时靖边县全县工业收入180万元。沙棘系列饮料销往北京各大商场及全国各地，沙棘原汁销往美国、日本等国。

1986年8月，在全国沙棘办、轻工部、水利部、林业部、卫生部、工商局等联合召开的“全国沙棘产品质量评比会”上，张振国公司下设的，“北京丰台区沙棘饮料厂”“沙棘汽水”以92.82分的成绩取得了第一名,并获得了优良奖和开发奖，公司创造了三个全国第一：质最第一、经济效益第一、横向联营第一。

陕北老区在北京办饮料厂引起了很大的社会反响，北京和全国各大媒体纷纷报道。党和国家领导人十分重视，时任中央总书记胡耀邦给北京市长打电话，了解沙棘饮料厂的情况；市长当天打电话到厂里表示祝贺，让厂长张振国汇报情况,并询问有困难没有；时任中央书记处书记习仲勋很关心饮料厂,指示说：要注意保护资源，要注重产品质量；时任全国政协副主席刘兰涛让秘书打电话，请张振国到他家做客；团中央、全国沙棘办、水利部、林业部、轻工部等打电话祝贺，询问厂里的情况；陕西省沙棘办、林业厅、轻工局和榆林地委的领导亲自来北京厂里祝贺、慰问。

由于一些人为干扰的原因，张振国不想再搞企业和行政工作了，他向省、地领导提出去宁夏专搞科研，调到宁夏机械研究院工作。当时自治区政府在研究院、所中选拔一批有工作有能力的科技人员到县上当科技副县长或厂长。他选择来到连年亏损、停产两年、院内杂草丛生的中卫县人造板厂任厂长。上任后，张振国从改造设备入手，将价值60多万元的十多台报废机器重新使用，并研制人造板专用设备13台，开发了7种新产品。科研给工厂带来了勃勃生机，使面临倒闭的企业死而复生。在中卫两年任职期间，张振国完成了各项预定的经济指标，被中卫县和研究院评为先进工作者。从中卫回到研究院后，张振国向院领导提出了研发“红外线灭菌机”项目。由于研究院专家认为他的想法是空想，不可能实现，因此研究院未予立项也不上报。为了研究“红外线灭菌机”这一国际首创项目，张振国向研究院提出停薪留职，自己办研究所搞研发。于是，张振国与研究院签订了停薪留职协议，独立研发“红外线灭菌机”。

张振国的举动成了研究院和社会谈论的话题。许多人说张振国是一个大傻子,人都说搞不成,他偏要搞，自找倒霉；还有人说张振国是一个神经病，放下好好的工作不干，自找苦吃,真是一个大笨蛋。面对种种议论和困难,张振国没有退缩。他说：“就是上刀山、下火海我也干；研究成功，我死了也甘心。”正是靠着这种对科学的执着，张振国勇往直前，毅然决定创办民营研究所，自费独立搞科研。1990年，张振国租了几间民房，向亲朋好友借钱，创办了宁夏第一家民办研究所——“宁夏长江技术开发研究所”，研发“红外线灭菌机”等新技术。在办研究所的过程中，虽然经历了资金不足，设备条件差，技术力量缺乏等重重困难，但张振国坚信：“世上只有想不到的事，没有做不到的事。”

经过一年的研究开发,试制成功了第一代“红外线超高温瞬时灭菌机”。1991年10月,在第三届全国新技术新产品展览会上，“红外线超高温瞬时灭菌机”获得金奖。此后，又获得了1992年中国专利新技术新产品博览会金奖。“红外线超高温瞬时灭菌机”的成功研发，改变了利用蒸汽对流体食品灭菌的原始方法，解决了世界超高温灭菌的难题，是超高温灭菌的伟大创举。

张振国的科研成果得到了自治区主席白立忱和科技厅领导的重视与支持，他被调任为科技开发主任兼宁夏专利科技开发研究所所长。同期，张振国还研发出系列电热产品，如“全自动快速电热开水器”、“沐浴器”、“洗发器”、“热水器”等，被认为是市场上电热器更新换代产品。其中，“全自动快速电热开水器”获国家专利及宁夏专利技术展销会金奖。

创办高科技实体，将发明专利推向市场

1993年，张振国参加由国家科技部组织的青年专家考察团，共22人去东南亚四国两地区考察，所到之处受到了热情接待。考察中，新加坡一家公司有意请张振国担任该公司副总经理兼总工程师，给他年薪上百万元的报酬，张振国却婉言谢绝，他要留在宁夏继续他的事业。

在自治区科技厅领导的支持下，由张振国担任总经理的一个集科、工、贸为一体的实体——“宁夏海力得高科技实业总公司”成立了。成立公司的目的是为了开发、生产“红外线电脑超高温瞬时灭菌机”和“全自动快速电热开水器”系列专利产品。公司虽然成立了，但投资单位和科技厅承诺的200万元科技贷款却迟迟没有兑现。半年过去了，公司非但未正常生产经营,还欠了各种债务几十万元,使公司处于两难的困境：停办,20多万元债务无法偿还；继续办,200万元科技贷款无法落实,意味着债务会继续增加。科技厅专利中心看到公司没有希望,抽回了己投入的20万元。在公司无望的情况下,张振国向科技厅和专利中心提出：公司全体职工集资，风险承包经营，自负盈亏。科技厅同意并支持公司体改。但签合同时,公司职工都不签字也不敢承包，更不愿承担风险。为了顾全科技厅和专利中心的面子，张振国决定一个人承担风险，在承包合同上签了字。但大部分工作人员还是认为公司没有前途，所有派到公司的工作人员全都回到了原单位。

张振国重新招聘了工作人员，向亲友借款，带着20多万元债务艰难创业。经过一年的拼搏，公司不但还清了债务,还积累一定的资本，并为几位职工买了房子。这时，科技厅、专利中心认为张振国真是个了不起的全才。电视、报纸纷纷报道了他的事迹。