П. П. Ширшов отчетливо представлял себе, какую большую роль предстоит сыграть морской науке в развитии мореплавания и народном хозяйстве, хорошо знал, в каком состоянии находилась в то время советская морская наука и что необходимо сделать, чтобы она могла успешно выполнять положенную ей роль. Он считал, что для этого необходимо организовать специальный институт широкого океанологического профиля и развивать экспедиционную деятельность в морях СССР и в океанах. И он обратился к правительству с предложением о создании такого института. 24 декабря 1945 года Совнарком СССР принял постановление об организации в Академии наук СССР Института океанологии на базе слияния Лаборатории океанологии и Каспийской комиссии. Директором вновь созданного института был утвержден академик П. П. Ширшов.
Основные задачи института были записаны в постановлении Президиума АН СССР от 31 января 1946 года: «Основной задачей Института океанологии считать разработку теоретических проблем океанологии, проведение исследований океанов и морей на базе представлений о единстве происходящих в морях и океанах физических, химических, биологических и геологических процессов и проведение специальных исследований по проблеме колебания уровня Каспийского моря».
Петру Петровичу удалось пригласить для работы в новом институте многих передовых представителей советской морской науки. Его заместителем по научной части и правой рукой снова стал В. Г. Богоров. На должность своего заместителя по экспедициям П. П. Ширшов пригласил Г. А. Ушакова, позже его сменил И. Д. Папанин. В лаборатории и отделы института пришли молодые специалисты, недавние выпускники Московского университета и других вузов.
Научная деятельность Института океанологии носила широкий комплексный характер. В первые годы своего существования, еще при жизни Петра Петровича, институт изучал географию и природу морских бассейнов и лишь с конца 50-х годов перешел к изучению физических, химических, геологических и биологических процессов, происходящих в водах Мирового океана, на его дне и в толще земной коры под ним.
В тот первый период становления и развития института через его аспирантуру и докторантуру прошли десятки молодых специалистов, многие из них в последующем стали крупными учеными, создавшими славу и авторитет советской океанологии.
В 1949 году я был приглашен на работу в Институт океанологии по рекомендации В. Г. Богорова на должность ученого секретаря и проработал там два года в непосредственном подчинении у Петра Петровича. Хотя он и был очень загружен на высоком государственном посту, он находил время регулярно бывать в институте, не выпускал бразды правления из своих рук. Вместе с В. Г. Богоровым он проводил совещания с руководителями отделов и лабораторий, беседы с отдельными учеными, давал указания о направлении усилий коллектива на изучение тех или иных научных проблем. Поражали его эрудиция, умение видеть не только очередные, но и более отдаленные перспективные задачи морской науки и определять пути их осуществления. Это был в высшей степени интеллигентный человек большого личного обаяния, ровный в обращении со всеми, независимо от их должности, с высокими требованиями к себе и подчиненным. Не помню, чтобы он когда-нибудь повысил голос на кого-либо, но каждое его слово воспринималось как неукоснительная директива. В его кабинете на видном месте висел портрет Фритьофа Нансена — Петр Петрович был его горячим поклонником и считал, что советские океанологи продолжают традиции, заложенные прославленным норвежским исследователем Мирового океана.
Петр Петрович Ширшов считал, что молодой институт сможет успешно работать и развивать советскую морскую науку только в том случае, если его ученые будут не замыкаться в кабинетах, а проводить сбор материалов с борта экспедиционных судов. Таких судов у института пока еще не было. Он принимает смелое по тем временам решение и берет на себя ответственность за создание океанского исследовательского корабля. В 1947 году он командирует В. Г. Богорова и капитана дальнего плавания С. И. Ушакова в морские порты, где находились трофейные транспортные суда, чтобы найти пароход, который удобнее всего было бы переоборудовать под экспедиционное судно. Такое судно было найдено, им был грузовой теплоход «Марс» постройки 1939 года, выполнявший функции фруктовоза из Латинской Америки в порты Германии. По заданию Ширшова в «Ленморпроекте» разрабатывается проект его переоборудования, и «Марс» отправляется на судоремонтный завод в ГДР, где его превращают в научно-исследовательское судно, а на его борту появляется новое название — «Витязь» в честь прославленных кораблей XIX столетия, на которых адмирал С. О. Макаров и Н. Н. Миклухо-Маклай вели исследования Тихого океана.
В 1948 году «Витязь» прибыл на Черное море, где прошел необходимые испытания как экспедиционное судно, и затем был перегнан на Дальний Восток и приписан к Владивостоку. Свою первую экспедицию «Витязь» провел в 1949 году в Охотском море. Экспедицию возглавлял профессор Л. А. Зенкевич, прошедший школу морских исследований в 20-е годы в морях Севера на первенце советского экспедиционного флота «Персее». Командовал «Витязем» в течение двух лет капитан С. И. Ушаков.
Петр Петрович сам формулировал задачи первых экспедиций «Витязя» и корректировал их научные программы. Эти экспедиции проводились в Японском, Охотском и Беринговом морях и прикурильском районе Тихого океана. Они выполняли океанографическую и геологическую съемку этого региона и собирали материал по его биологической продуктивности. Таким образом, наряду с географическим изучением морей Дальнего Востока в каждом рейсе «Витязя» ученые собирали материал для практического использования в рыбном промысле, синоптических прогнозах, составлении навигационных карт и пособий и других. Выход «Витязя» на морские просторы знаменовал начало нового этапа в истории советской морской науки. По существу «Витязь» являлся плавучим университетом (в его 12 лабораториях работало по 62–65 научных сотрудников), и трудно назвать кого-нибудь из ведущих советских океанологов, кто бы не работал на борту «Витязя», и можно сказать, что здесь возникла и развивалась послевоенная советская океанология, признанным главой которой был академик П. П. Ширшов.
Почти двадцать лет носил «Витязь» почетное звание флагмана советского экспедиционного флота, уступив его в конце 60-х годов новому современному кораблю науки — «Академик Курчатов».
Высокая оценка во всем мире результатов исследований в экспедициях на «Витязе» в значительной мере способствовала международному признанию выдающегося научного вклада ученых СССР в изучение Мирового океана.
О большой личной скромности П. П. Ширшова говорит такой факт, свидетелем которого я был. За выдающиеся научные достижения первых экспедиций «Витязя» коллективу ученых была присуждена Государственная премия СССР. Когда составлялся список лауреатов, то в нем на первом месте стояла фамилия Ширшова, но Петр Петрович собственноручно вычеркнул ее. Хотя его убеждали в том, что без него не было бы ни «Витязя», ни его экспедиций, что научные планы экспедиций определял он, Ширшов отвечал, что у него и так много наград и почестей и что лучше вместо него в список включить другого ученого, достойного этого звания.
При жизни Петра Петровича «Витязь» был единственным кораблем для комплексных океанологических исследований, не считая катеров для выполнения работ в прибрежных зонах.
Второе крупное наследство, оставленное Ширшовым своему институту, — Черноморская экспериментальная научная станция в районе Геленджика для проведения экспериментальных работ и базы для исследований Черного моря. И вскоре на пустынном берегу бухты появились первые десять сборных домиков, положивших начало крупной и хорошо оснащенной экспериментально-экспедиционной базе на Черном море.
Недолгое пребывание П. П. Ширшова на посту директора института — всего семь лет — было периодом становления института, периодом интенсивного развития экспедиционной деятельности, когда возмужавшая океанология громко заявила о своих первых больших успехах. Характерной чертой Петра Петровича был постоянный поиск, определение новых насущных проблем советской океанологии, стремление поставить морскую науку на службу практическим потребностям страны. Это единодушно отмечают все ученые, кому пришлось близко соприкоснуться с ним в совместной работе.