Милютин Александр Антонович приказом Министерства образования Республики Беларусь 19 марта 1998 года был назначен ректором Международного института по радиоэкологии имени А.Д. Сахарова. До этого времени он занимал должность проректора по учебной работе в нашем институте. С 10 сентября 1997 года Милютин Алекандр Антонович сменил на пост руководителя Сахаровского вуза ушедшего из жизни Люцко Александра Михайловича.
Авторитет Милютина Александра Антоновича, как руководителя и научного деятеля, его неуемная созидающая энергия, сплоченная команда единомышленников позволили институту совершить скачок в своем развитии. В нем произошли значительные изменения в учебной и научной деятельности. В 1998 году в Алматы открыт Евразийский филиал института; в самом Институте создан факультет повышения квалификации и переподготовки кадров; на базе департамента радиоэкологии создан факультет радиоэкологии, на базе департамента радиобиологии и экологической медицины создан факультет радиобиологии и экологической медицины; в состав факультета повышения квалификации и переподготовки кадров включен Республиканский научно-учебный и информационный центр по проблемам радиационной безопасности, энергетики и радиоэкологического образования, с того момента он стал именоваться факультетом повышения квалификации и переподготовки кадров в области радиоэкологии и радиационной безопасности. В 1999 году при институте открыто Представительство Международного экологического (ноосферного) университета (г.Кисловодск, Российская Федерация). И в этом же году в институте был открыт департамент образовательных ресурсов, включавший в себя отдел технических средств обучения, лабораторию новых образовательных технологий, библиотеку и информационно-издательский отдел. С целью повышения эффективных работ по информированию и просвещению населения Республики Беларусь в области радиационной и экологической безопасности в институте при информационно-издательском отделе открыта лаборатория по информированию и просвещению населения в области радиационной и экологической безопасности. Согласно приказу Министерства образования Республики Беларусь от 30 июня 1999 года Международный институт по радиоэкологии имени А.Д.Сахарова преобразован в Международный экологический университет имени А.Д.Сахарова. Единственный в Республике Беларусь университет экологического профиля занял достойную место в системе высшего образования республики. Его развитие пошло по новой спирали.
В 2000 г. при университете, на базе Волмянской турбазы (Дзержинский район, Минская область) создается Центр возобновляемых источников энергии. В 2002 году факультеты претерпевают еще одно переименование: факультет радиоэкологии переименован в факультет мониторинга окружающей среды, а факультет радиобиологии и экологической медицины переименован в факультет экологической медицины. Так факультеты называются и по сей день. В 2000 году в университете открывается магистратура, в связи с чем отдел аспирантуры переименован в отдел аспирантуры и магистратуры. В 2002 года в Университете начинают работу региональные курсы МАГАТЭ по радиационной защите и безопасности источников излучения, и с того момента они стали проводиться в Университете на постоянной основе с регулярностью раз в два года. Их проведение явилось очень знаковым событием для Республики Беларусь, еще прочнее утвердившим статус нашего Университета на международном уровне.
Область научных интересов А.А. Милютина – молекулярная радиобиология, биохимия и биофизика мембран, молекулярная эндокринология и молекулярная эпидемиология. Совместно со своими сотрудниками он впервые обнаружил, что процесс старения организма, состояния окислительного стресса и патологии различной этиологии сопровождается накоплением лизоформ фосфолипидов в биологических мембранах. Впоследствии это было подтверждено в лабораториях США, Японии, Англии. В 1979 г. А. А. Милютиным и одновременно I. Zs. Nagy (США) была предложена мембранная гипотеза процесса старения. В первые же недели после аварии на Чернобыльской АЭС он выезжал с научными экспедициями в зоны радиоактивного загрязнения. До 1994 года являлся руководителем экспериментальных работ Института радиобиологии НАН Беларуси. В это время Александром Антоновичем были разработаны модели внешнего и внутреннего облучения экспериментальных животных, которые приняты в настоящее время во всех радиобиологических лабораториях. Предложил мембранную гипотезу различной радиочувствительности клеток с разной функциональной специализацией. Им создана научная школа по исследованию и апробации ряда биологически активных веществ в качестве молекулярных маркеров физиологических и патологических состояний организма при действии ионизирующих излучений и экологических факторов. Совместно с сотрудниками факультета экологической медицины разработал и обосновал создание новых специальностей: «Радиобиология и радиационная медицина» (1995), «Медико-биологическое дело» (2001), «Медицинская экология» (2001) для подготовки специалистов в области патобиологии, молекулярной эпидемиологии и лабораторной медицины.
Александр Антонович читал естественнонаучные курсы «Молекулярная и клеточная радиобиология», «Молекулярная медицина» и осуществлял научное руководство аспирантами. Под его руководством защищены 4 кандидатские диссертации. Являлся автором более 150 научных работ, 2 изобретений, 3 монографий. Был членом Международного радиобиологического общества, Международного биореологического общества, Международного ядерного общества, академиком Международной академии экологии, действительным членом Всемирной академии медицины, почетным членом Польской академии медицины, лауреатом Золотой звезды им. А. Швейцера, лауреатом премии им. А. Г. Неболсина.
14 октября 2002 года жизнь Милютина Александра Антоновича безвременно оборвалась.