历史沿革：原称放射药学教研室，始建于20世纪60年代，同时作为原上海医科大学（上医）的同位素中心实验室；后因上医成立核医学研究所，再挂牌为核药学研究室。创始人朱桐，第一任主任由王登明兼任，后历任主任为朱桐、龚佳玲、朱建华、李聪、王璐。2019年，放射药学教研室更名为放射药学与分子影像学中心。

师资概况：至2026年12月，放射药学与分子影像学中心有在岗专任教师5人，其中正高级职称2人、副高级职称3人，博导4人，硕导1人。国家级人才1人，国家级青年人才2人。

特色研究方向：围绕重大疾病演进过程可视化及调控、放射性诊疗药物研发、药械组合工程化研究和放射性核素示踪技术平台拓展等方向开展系统研究，成为学院在核药学与精准诊疗交叉方向上的重要学科增长点。

标志性成果：2021-2026年，主持纵向科研项目30余项和横向项目10余项；承担国家重大科研仪器研制项目、国家杰出青年科学基金项目、国自然面上和青年项目以及上海市基础研究特区计划等任务。于《自然・生物医学工程》(Nature Biomedical Engineering)、《自然-通讯》(Nature Communications）、《美国化学会志》(JACS)、《德国应用化学国际版》(Angewandte Chemie International Edition)等高水平期刊发表论文50余篇；获国内外授权专利9项。荣获国家科技进步二等奖（排名第二）。多项分子探针工作实现产品化，术中导航系统已开展300余例临床研究，放射性探针已用于癫痫和阿尔茨海默病等临床IIT研究。此外，建成上海市生物医药放射性专业技术服务平台。