肿瘤生物学国家重点实验室于2004年6月启动申报工作，2005年4月1日通过科技部评审、考察和论证进入立项建设期，经过一年建设于2006年5月30日通过科技部验收，成为同一批立项建设实验室中第一个正式挂牌运行的国家重点实验室。

实验室拥有一批在国内相关领域杰出的学术带头人，58名固定人员中85%拥有博士学位，有32人分别从美、英、日等国学成归来，其中中国工程院院士2名，国家杰出青年科学基金获得者5人，国家“973”计划项目首席科学家2名，在国际学术组织中担任常委以上职务者2名。实验室3个课题组先后被评为国家自然科学基金委和教育部创新群体（团队），樊代明院士课题组是国家自然科学基金委首批创新研究群体，杨安钢教授课题组和陈志南院士课题组分别于2005年和2009年被批准为教育部创新团队。

恶性肿瘤仍然是严重威胁国民健康的重要疾病。认识肿瘤生物学的特点和规律，特别是阐明肿瘤发生发展过程中的各种分子事件及其调控机制，进而找出理想的诊断技术，设计有效的治疗方法，是如今肿瘤生物学研究的主要内容。

肿瘤生物学国家重点实验室以人体最常见的消化系肿瘤特别是胃癌和肝癌为主要研究对象，确定了如下研究方向：（1）肿瘤细胞生物学行为相关分子群的发现及其网络调控。（2）肿瘤分子预警系统和早期诊断技术的建立及推广。（3）肿瘤生物治疗新策略新方法的探索及其应用。依据研究方向和相应的科学问题，实验室设置了12个研究单元：肿瘤多药耐药研究单元、肿瘤细胞增殖和转移研究单元、肿瘤细胞分化研究单元、细胞凋亡研究单元、肿瘤血管生成与血管抑制治疗研究单元、胃癌分子预警研究单元、肿瘤基因治疗研究单元、肿瘤疫苗研究单元、抗体工程/亲和蛋白组学研究单元、生物芯片研究单元、肿瘤靶向治疗单元、生物信息学研究单元。

实验室自建成运行以来，科研工作取得了一系列重要成果：（1）系统研究了影响胃癌多阶段进程的重要分子及作用机制，发现了调控胃癌凋亡、增殖、耐药等表型的5个分子群，从中找出了胃癌进程中的关键节点，并以此提出“根除Hp、应用NSAIDs、监测MG7Ag、逆转MDR”的“三级四步”序贯预防策略，获国家科技进步一等奖。（2）获得自主知识产权的肝癌单抗HAb18，用131I标记HAb18 F(ab')2片段抗体，研制成功肝癌放射免疫靶向药物“碘[131I]美妥昔单抗注射液”(商品名：利卡汀)，证实了该药对肝癌的治疗和抗复发、转移的作用，获得国家生物制品I类新药证书及生产文号。（3）研制成高效、低免疫原性的分泌型靶向促凋亡蛋白分子，证实其可特异性杀伤HER2阳性肿瘤细胞，并已完成临床前研究。（4）研制了肝癌靶向性SEA/CD80共表达免疫基因治疗剂和基于超抗原的基因工程纳米疫苗，完成了临床前研究并已进入中试生产。（5）发明了组合式生物芯片，研制成胃癌早期诊断芯片并已经进入临床研究。（6）系统研究并阐明了NDRG2和Notch信号通路对肿瘤细胞和肿瘤血管生成的调控作用。

2006年对外开放以来，实验室审批了三批开放课题，吸引了国内外优秀人才来室工作。与美国、英国、加拿大、瑞士、瑞典和香港地区多家大学和研究单位建立了稳定的合作与交流关系。承办或主办了8次全球性学术大会、2次双边性学术大会、21次全国性学术大会。有22人次在国际性学术大会上担任主席、共同主席或分会场主席。实验室主任樊代明院士是亚太地区消化病学会常务理事，担任该学会国际事务委员会主席，并将作为亚太地区消化病大会主席暨世界胃肠病大会主席在我国举办2013年亚太地区消化病大会暨世界胃肠病大会。

先后荣获国家科技进步一等奖和二等奖各1项、中国药学科学技术一等奖1项、省部级科技奖励数十项，获得生物制品类国家Ⅰ类新药证书1项、检测试剂类国家Ⅰ类新药证书1项，获得国家发明专利近百项，在Nature Clinical Practice Oncology、Lancet和Hepatology等SCI收录杂志发表论文200余篇，取得了良好的经济效益和社会效益。