從瀏河走出的吳健雄在萍蹤浪跡的半個多世紀的科學生涯中最令她難忘的還是在家鄉度過的童年生活，何時才能迴到日日思念的故鄉？吳健雄一年又一年地期待著。每逢過年，她都要將這種排遣不開的情緒傳遞給自己的好友。1960年她在給老友徐靜儀的一封信中這樣寫道：“剛才有人來電告訴我，明天是中國舊曆新年，每逢過年過節，總要懷念家鄉。我們流落異邦，無論如何成家立業，心中總免不了惆悵，所以提起筆來替老朋友打個招唿。”有好多次她打點行裝準備啟程時又因種種原因均未成行。終於，經曆了漫長的等待後，這個潛伏了半個多世紀的心願在1971年變成了現實。那是1971年7月楊振寧在祖國大陸進行了為期一個月的訪問後在美國作了數場關於祖國大陸的報告，在美國引起了一股不小的中國熱。吳健雄聽後心情十分激動，這一次她決心無論如何也要實現自已迴歸故鄉的宿願。經過種種努力和準備，1971年吳健雄和袁家騮終於踏上了前往中國的航班。9月22日，這兩位科學家夫婦經廣州、上海來到吳健雄的瀏河老家。此時吳健雄的父母雙親、兄弟健英以及曾經見過一麵的健豪，還有叔叔等均已謝世。想到當年與親人們在碼頭灑淚揮別的情景，吳健雄不禁潸然淚下。然而，鄉親們對家鄉遊子的綿綿情意多少緩和了她的悲傷與惆悵。而黨和政府對這對科學家夫婦也給予了無微不至的關懷。10月15日，周恩來總理特別在人民大會堂安徽廳設宴款待了他們。周總理在和她們見麵時風趣地說：“今天之所以選在安徽廳歡迎你們，因為你們兩個一個來自江蘇，一個來自河南，而安徽正處江蘇和河南中間，在安徽廳歡迎你們最合適不過了。”吳健雄和袁家騮聽了周總理這一番解釋深為總理處事周到感動。在宴會上，周總理還特別就吳健雄父母墳墓在文革中遭到破壞致使她此次無法祭祀一事代表黨和政府表示深切的歉意。盡管吳健雄對於文革並無深解，但看到總理那蠟黃的臉上泛出的歉疚神情，她的心頓時感到熱乎乎的。周總理還向吳健雄夫婦介紹了祖國大陸的建設和科學發展情況。此次談話從晚上6點一直到12點，整整談了6個小時。周總理廣博的見識和非凡的氣度給這兩位科學家留下了深刻的印象。北京之行後，吳健雄夫婦又先後到昆明、長沙、桂林等地參觀訪問，祖國的山水令她流連忘返。此次大陸探親直到11月13日才離開，一共停留了53天。
大陸之行後，吳健雄夫婦與祖國貼得更緊了。此後數度來大陸講學訪問，積極為祖國的科技事業出謀劃策。作為一個科學家，吳健雄和袁家騮十分關心祖國教育事業的發展。吳健雄對於家鄉的教育更是關懷備至。1973年迴家時她又特地到瀏河母校了解情況，當地政府深知吳健雄對其父創辦的這所學校的深厚感情，遂於1983年將瀏河中心校恢複為“明德學校”，吳健雄親自參加了恢複校名大會並為母校提寫了校名。為了把父親創辦的這所學校辦成全國一流的學校，吳健雄與袁家騮傾其一生近百萬美元私人積蓄設立了“紐約吳仲裔獎學金基金會”並先後為學校修建了“明德樓”“紫薇閣”，1995年，吳健雄又無償捐獻43萬元人民幣向台灣宏基電腦公司訂購了30台電腦贈給明德學校。10年來，吳健雄夫婦先後為明德學校捐資總計400多萬兀。就在吳健雄夫婦為家鄉教育費心操勞時，1995年4月她因腦血栓引起中風住院，即便如此，她的心卻依然掛牽著學校的發展，剛出院第一件事就是詢問明德學校計算機中心進展情況。1996年她考慮到明德學校實驗室還很簡陋，便囑咐侄子杭州絲綢工學院吳頤教授來明德學校考察並於1997年2月14日提議出資200萬人民幣籌劃建造一座現代化的實驗大樓。可是，當有關人士正在商談籌劃此事之時，大洋彼岸傳來不幸消息。1997午2月17日淩晨二時，一代科學宗師吳健雄教授因腦溢血不幸逝世。
吳健雄去逝後，按她生前遺願，袁家騮親自護送愛妻的骨灰迴大陸，安葬於太倉瀏河。吳健雄的墓園在明德學校‘紫薇閣“旁，墓園由東南大學建築設計研究院設計，著名華裔世界建築設計大師貝聿銘審定。墓園占地1372平方米，於1998年5月底建成。墓園由三部分組成。墓園中間是一個圓形的瞻仰平台，平台東側有一環形花壇，墓 麵向花壇，象征著吳教授永遠生活在祖國的花朵——明德學生中間。
墓園的東部是一環形照壁，照壁由8垛由低而高的照牆組成，象征著吳健雄教授勇攀科學高峰的足跡。8垛照牆高低各相差50厘米，喻示著吳健雄教授享年85歲，照壁上由楊振寧教授親自題寫的“吳健雄墓園”五個石綠色大字，熠熠生輝。牆上嵌著6幅巨型漢白玉浮雕，這幾幅栩栩如生的畫麵記載了吳健雄一生主要的活動足跡。墓園東側是吳健雄科技樓，它與墓園嗬成一體，相互輝映。墓園的西部，即為墓園的主體部分。主體呈圓形，墓穴安置在9米直徑的小池之中，水池中有兩個石球，每個球重達300多公斤，當接通電源，石球會隨著水流分別順向和逆向緩緩轉動，球頂上分別噴出高低不同的小柱，它們象征著吳健雄教授在美國華盛頓低溫實驗室，通過鑽60衰退變實驗來映證楊振寧、李政道“宇稱不守恆定律”的實驗原理模型。這一實驗原理模型的設計設想是由李政道教授提出設計的，李政道還親筆為墓園的造型解釋題了碑文，碑文寫道：
“按宇稱守恆定律，凡是二個左右 全對稱係統的演變應該是永遠左右對稱的，這似乎極合理的定律於一九五七年正月被吳教授鑽核子衰退變實驗推翻了。這建築中二石球 征二個左右對稱的鈷核子，而其衰退變產生的電子頒由小流代表，它是不對稱的。謹以此紀念吳健雄劃時代的重大科學貢獻。”在墓穴外部為呈一斜麵的圓珠筆柱體，在圓珠筆柱體的斜麵上鐫刻的中英文墓誌銘上這樣寫道：“這裏安葬著世界最傑出女性物理學家——吳健雄；她一生綿長深刻的科學工作，展現了深思力作和真知灼見；她的意誌力和對工作的投入，使人聯想到居裏夫人；她的入世、優雅和聰慧，輝映著誠摯愛心和堅毅睿智；她是卓越的世界公民和一個永遠的中國人。”
大陸之行後，吳健雄夫婦與祖國貼得更緊了。此後數度來大陸講學訪問，積極為祖國的科技事業出謀劃策。作為一個科學家，吳健雄和袁家騮十分關心祖國教育事業的發展。吳健雄對於家鄉的教育更是關懷備至。1973年迴家時她又特地到瀏河母校了解情況，當地政府深知吳健雄對其父創辦的這所學校的深厚感情，遂於1983年將瀏河中心校恢複為“明德學校”，吳健雄親自參加了恢複校名大會並為母校提寫了校名。為了把父親創辦的這所學校辦成全國一流的學校，吳健雄與袁家騮傾其一生近百萬美元私人積蓄設立了“紐約吳仲裔獎學金基金會”並先後為學校修建了“明德樓”“紫薇閣”，1995年，吳健雄又無償捐獻43萬元人民幣向台灣宏基電腦公司訂購了30台電腦贈給明德學校。10年來，吳健雄夫婦先後為明德學校捐資總計400多萬兀。就在吳健雄夫婦為家鄉教育費心操勞時，1995年4月她因腦血栓引起中風住院，即便如此，她的心卻依然掛牽著學校的發展，剛出院第一件事就是詢問明德學校計算機中心進展情況。1996年她考慮到明德學校實驗室還很簡陋，便囑咐侄子杭州絲綢工學院吳頤教授來明德學校考察並於1997年2月14日提議出資200萬人民幣籌劃建造一座現代化的實驗大樓。可是，當有關人士正在商談籌劃此事之時，大洋彼岸傳來不幸消息。1997午2月17日淩晨二時，一代科學宗師吳健雄教授因腦溢血不幸逝世。
吳健雄去逝後，按她生前遺願，袁家騮親自護送愛妻的骨灰迴大陸，安葬於太倉瀏河。吳健雄的墓園在明德學校‘紫薇閣“旁，墓園由東南大學建築設計研究院設計，著名華裔世界建築設計大師貝聿銘審定。墓園占地1372平方米，於1998年5月底建成。墓園由三部分組成。墓園中間是一個圓形的瞻仰平台，平台東側有一環形花壇，墓 麵向花壇，象征著吳教授永遠生活在祖國的花朵——明德學生中間。
墓園的東部是一環形照壁，照壁由8垛由低而高的照牆組成，象征著吳健雄教授勇攀科學高峰的足跡。8垛照牆高低各相差50厘米，喻示著吳健雄教授享年85歲，照壁上由楊振寧教授親自題寫的“吳健雄墓園”五個石綠色大字，熠熠生輝。牆上嵌著6幅巨型漢白玉浮雕，這幾幅栩栩如生的畫麵記載了吳健雄一生主要的活動足跡。墓園東側是吳健雄科技樓，它與墓園嗬成一體，相互輝映。墓園的西部，即為墓園的主體部分。主體呈圓形，墓穴安置在9米直徑的小池之中，水池中有兩個石球，每個球重達300多公斤，當接通電源，石球會隨著水流分別順向和逆向緩緩轉動，球頂上分別噴出高低不同的小柱，它們象征著吳健雄教授在美國華盛頓低溫實驗室，通過鑽60衰退變實驗來映證楊振寧、李政道“宇稱不守恆定律”的實驗原理模型。這一實驗原理模型的設計設想是由李政道教授提出設計的，李政道還親筆為墓園的造型解釋題了碑文，碑文寫道：
“按宇稱守恆定律，凡是二個左右 全對稱係統的演變應該是永遠左右對稱的，這似乎極合理的定律於一九五七年正月被吳教授鑽核子衰退變實驗推翻了。這建築中二石球 征二個左右對稱的鈷核子，而其衰退變產生的電子頒由小流代表，它是不對稱的。謹以此紀念吳健雄劃時代的重大科學貢獻。”在墓穴外部為呈一斜麵的圓珠筆柱體，在圓珠筆柱體的斜麵上鐫刻的中英文墓誌銘上這樣寫道：“這裏安葬著世界最傑出女性物理學家——吳健雄；她一生綿長深刻的科學工作，展現了深思力作和真知灼見；她的意誌力和對工作的投入，使人聯想到居裏夫人；她的入世、優雅和聰慧，輝映著誠摯愛心和堅毅睿智；她是卓越的世界公民和一個永遠的中國人。”