2001年学校整合上述两所研究单位以及生物系、化学系相关专业的优势力量，成立了药用植物生物技术重点实验室，申报省级重点实验室。2001年经江苏省教育厅批准，徐州师範大学药用植物生物技术实验室被列为省级重点实验室建设计画, 2005年通过省教育厅组织的专家组验收，列为江苏省重点实验室。本实验室已逐渐成为江苏省药用植物生物技术的研究与开发，以及我省医药、生物农药等领域及相关产业产学研基地。

截至2008年，实验室以五个硕士点为支撑，承担了国家自然科学基金及省部级各类研究课题30余项，获得教育部科技进步奖1项，国家发明专利1项，江苏省科技进步奖3项，实用新型专利1项；发表研究论文200余篇，其中被SCI和SCIE收录100余篇。

实验室总建筑面积达5800平米，仪器设备1076余万元。实验室现有固定研究人员20人，兼职研究人员25人。其中教授16人，副教授10人，讲师 10人，其中博士后3人，博士12人。5名学术带头人分别被南京大学、苏州大学和中国矿业大学等高校聘为博士生导师，联合培养博士研究生。实验室以五个硕士点为支撑，目前有150余名研究生与本科生在实验室从事毕业论文的研究工作。目前承担“973”子课题1项、“863”子课题3项、国家“十一五”科技支撑项目专题2项、 “十一五”微生物资源平台项目1项、国家自然科学基金项目5项、教育部重点项目1项、省部级重点和重大产业化项目等近30项，研究经费600余万元；获得教育部科技进步奖1项，国家发明专利6项，江苏省科技进步奖3项；经过几年的积累，拥有大量的药用植物、藻、菌等生物资源，并在药理学指导下进行有效成份的研究，筛选出一部分具有很强生物活性的代谢产物。发表研究论文200余篇，其中被SCI和SCIE收录100余篇。目前尚有近20项成果正申报国家发明专利。实验室的科学研究以研究组为基本学术单元，推行研究组长（PI）负责制。在此基础上，实验室以发展目标和发展战略为导向，凝练科技目标，发挥多学科综合交叉优势，组织实验室内精锐力量，构建和形成具有实验室自身优势和鲜明特点的套用基础研究领域。

药用植物的研究与开发可分为四个层次：1、直接利用植物体的第一次开发；2、纯化或改造有效成分的第二次开发；3、利用组合生物或组合代谢产物的第三次开发；以及4、利用组合DNA技术的第四次开发。

根据上述情况，实验室将目标和任务定位为：以我国丰富的植物资源，尤其是海洋藻类植物资源以及特殊生境微生物资源为对象，从中筛选抗肿瘤、抗病毒、抗衰老的稀有或新的活性物质为主要目标；以生物高新技术为手段，对于抗肿瘤、抗病毒、抗衰老为主的活性物质进行提取、分离、纯化与结构研究；对于活性物质的药理学与毒理学进行研究；对于活性物质的理化性质进行必要的结构修饰与改造，以提高、最佳化或发现其新的药用活性；从有机合成及代谢调控角度对于活性物质的前体、中间体及其活性物质进行研究；对于相应的药用植物、药用海藻以及药用微生物的分类学进行必要的研究，对于其生物学特性在物种水平、细胞水平以及分子水平上进行实验研究，为抗肿瘤、抗病毒、抗衰老活性物质的开发与工业化生产在生物技术方面，如组培工程、细胞工程、发酵工程或基因工程以及有机合成方面提供系统方案，从而使本实验室成为本省基础研究、套用研究与产品开发为一体的药用植物生物技术研究与人才培养基地，为本省生物製药与经济建设做出贡献。