1956年,党中央发出了“向科学技术进军”的号召，中国科学 院为开发祖国边疆的丰富资源，决定组建综合考察委员会，当时彭加木在沪为展示决心，他上书郭沫若院长：“我志愿到边疆去，这是我的夙愿。我的科学知识比较广泛，体格坚强，面对着困难,我能挺直身子，往前有从荒野中踏出一条道路的勇气!”

正当彭加木为边疆科技发展大展鸿图之时，一个意外发生了。1957年，彭加木患上纵隔障恶性肿瘤,这种病的生存期只有6个月到2年的时间。后来，在他的骨髓里又发现了少量的异常网状细胞，又有患网状细胞性淋巴瘤的可能,医院向他下达了病危通知书。彭加木是研究生化的，深知癌肿的险恶,但他泰然处之，以顽强的意志与病魔斗争，他在病榻上，向中国科学院领导写了一封深情的信：“无论任何严重的疾病或各式各样的困难,都不能摧毁我对工作的信心，我相信必定获得胜利。为了社会主义事业，为了建设新疆，我希望尽一些力量。能力可以做到十分就做十分，能做五分就做五分，能做一天就做一天。”

只待病体稍安，彭加木就继续到新疆考察。但在1958年7月，彭加木在乌鲁木齐再次病倒，但他并未退缩，还给上海生化所所在党支部写信：“我在离沪时已下了最大的决心，一定要把事情做好,并让我的骨头，为使新疆的土壤多添一点有机质。”

在新疆期间，彭加木的足迹遍布天山南北。带领青年科技人员深入田间地头、大漠戈壁，采集各类化学样品、病害标本，回到实验室昼夜实验、观察，先后分离提纯了危害玉米、小麦、甜瓜、大丽菜、苹果等的病毒，为新疆植物病毒学研究奠定了基础，打开了局面。彭加木每到一处,都会看望、访问当地农牧民群众，了解植物病害情况和群众防治方法。到兵团农场，他亲切看望支边青年，问寒问暖，特别选择写有“将农场建设成上海一样”的墙前，与他们合影,祝福他们在广阔天地茁壮成长。