中国西北科学考查团是20世纪二三十年代非常著名的科考团体。1927－1935年间，中国和瑞典合组的西北科学考查团在西北广袤地区的进行考察，他们在气象观测、地质古生物调查、考古学和民族学等诸多学科取得的丰硕成果。袁复礼在北疆发现的恐龙、贝格曼在弱水发现的大批居延汉简和在罗布泊发现的小河遗址，霍涅尔和陈宗器对罗布泊的调查当时就是轰动国际学术界的重大成果；而丁道衡发现的白云鄂博大铁矿和郝德等人收集的气象地理资料，对中国西部的经济建设和航线开辟、公路交通和“丝绸之路”的复兴影响深远。

1927年组成的中瑞西北科学考查团是近代中国规模最大的一次中外联合科学考查活动，在中国近代科学史和中外科学交流史上占有重要地位。古物陈列所作为当时活跃于北京地区的学术机构在中国学术团体协会的成立和西北科学考查团的组成过程中起到了重要作用。

1926年冬，瑞典探险家斯文赫定再次率队来华，欲到中国西北做一次全面的科学考查。此前斯文赫定曾多次来华，在我国的新疆、西藏等地进行探险考察，取得了巨大成就，成为世界著名的 “中亚探险家”。斯文赫定此次考查活动是受德国汉萨航空公司资助，为开辟德国经中亚至北京和上海的航空路线作科学考查，其考查重点是地质和气象方面，此外也进行考古学、人类学、民俗学方面的科学考查，成员包括考古、地质、气象等方面的科学家及一批航空人员。

斯文赫定来到北京后首先拜会了瑞典驻华大使和德国驻华大使，在他们的帮助下斯文赫定开始与中国政府协商。他先后拜访了北洋政府外交总长顾维均、外交次长王阴泰，奉系首领张作霖，并在时任农商部顾问瑞典地质学家安特生的建议和帮助下拜访了农商部地质调查所所长翁文灏，斯文赫定与翁文灏协商签订了一项协议。斯文赫定和中国政府的交涉过程很顺利，得到政府的支持后斯文赫定开始着手购买考查物资，筹划考查事宜。

但协议内容传出后，引起了我国学术界的强烈不满，最突出的是其中的两点：“（一）只容中国人二人负与中国官厅接洽之义务，限期一年，即须东返；（二）关于将来采集之历史文物，先送瑞典研究，俟中国有相当机关再送还。”而且有消息称：“斯文赫定将组织大规模之远征队，赴我国西北各省，考查地质，并特别注重采集古物，拟用飞机将所得之材料运往外国。”这更是激起许多中国学者的义愤。

1927年3月5日，北京大学研究所考古学会、古物陈列所等11个学术团体的20余名表在北大举行联席会议决定抵制此事。随后成立了中国学术团协会，发表宣言并采取行动阻止斯文赫定的行为。斯文赫定不愿放弃这一难得的考查机会，亲自前往各处疏通。经过多次交涉中国学术团体协会同意与他进行有条件的合作，并派古物陈列所所长周肇祥、北京大学教授刘半农、李四光、北京大学考古学会袁复礼、清华国学研究院李济为代表与斯文赫定进行合作条件谈判。

第一次谈判于3月20日举行，中方代表最关心的两点问题是：一、考查团是否具有军事目的，是否会损害中国主权威胁国家安全。二、考查中是否会破坏和掠夺中国历史文物与科学材料。在这次谈判中中方就这两个问题与斯文赫定交换了意见。第一次谈判气氛和谐，但此后《顺天时报》一篇《瑞典考古队已首途赴新》的报道又引起中方的抗议和责问，斯文赫定一面解释先遣队在张家口的工作，并表示在未解决问题之前自己是不会离开北京，一面请安特生上门协调斡旋。

在3月25日的第二次谈判中，双方的谈判的内容转向具体的细节。周肇祥特别强调，考察研究结果发表以前必须经协会审查，所获古物、地质、人种等照片、图画，必须均留中国，但天文、气象等材料可经审查后归还外方。此后双方又经过多次商谈讨论，中国学术团体协会第十次会议上做出正式决议之后，4月22日、23日斯文赫定又与周肇祥、徐炳昶、刘半农对协议草案文字反复审读、推敲，形成最后文本。4月26日中国学术团体协会理事会与斯文赫定在北京大学研究所国学门举行正式的签字仪式，与会者有斯文赫定、周肇祥、马衡、黄文弼、刘半农、徐炳昶等。周肇祥和斯文赫定分别代表中瑞双方在两份中文和两份英文协议上签字。协议共19条，规定此次西北科学考查由中国学术团体协会主办，协会组织西北科学考查团理事会监察并指挥该团进行一切事务。并对中外团长职责、考查团的经费、往返路线、所获材料归属、考查成果发表办法以及涉及文物保护、国家安全等方面的问题都作了明确规定。这样西北科学考察团正式组成，全团27人，中方10人徐炳昶为团长，外方17人斯文赫定为团长。1927年5月9日从北京出发，正式投入科学考查。

这次西北科学考查历时8年，参加人数众多、考查地域辽阔、涉及学科广泛，并在许多方面取得了令世人瞩目的成就。周肇祥以古物陈列所所长的身份参与西北科学考查团组建的全过程，并在这一过程中起到了主导作用。这是古物陈列所积极参与社会学术活动的体现，也扩大了古物陈列所的社会影响。