“核医学分子靶向诊疗北京市重点实验室”于2016年获得北京市科学技术委员会认定。实验室依托中国核医学的创始人单位——北京协和医院核医学科。该科创立于1958年,是我国最早的核医学科之一。1980年由该科王世真院士牵头创立“中华医学会核医学分会”，1981年又创办“中华核医学杂志”。1998年，在王世真等19名院士的倡议下,财政部拨款购买设备,成立“北京协和PET中心”，是国内首批PET中心之一。协和核医学是我国最早的教育部重点学科、博士点、博士后流动站，是国家卫生与计划生育委员会的重点专科单位，也是国家的放射性药物临床药理基地。并连续获得核医学专科排名全国第一（复旦大学医院管理研究所医院专科声誉排行榜）。

实验室定位于“核医学分子靶向精准诊疗的技术创新与临床转化”，研发新型分子探针,发展PET/CT、PET/MRI等先进医学影像技术,进行疾病的靶向诊断和治疗，建设高标准、规模化、国际先进的“医、研、学、产、用”交互的研发转化平台，解决临床精准诊疗的重大需求。

实验室拥有一支高水平的研究团队，有正高职称5人、副高职称11人、中级职称18人和初级10人。学术委员会成员来自美国国立卫生研究院、美国斯坦福大学和欧洲维也纳大学等的国际知名专家，以及中国科学院、北京大学、清华大学等的国内著名专家。

实验室用房面积约2230平方米，设立SPECT、PET、核素治疗、放射免疫、基础研究及放射性药物合成、制备、质控等功能区。拥有3台PET/CT、1台PET/MR、6台SPECT（其中2台为SPECT/CT）、1台回旋加速器和1台小动物PET，以及锗镓发生器、钼锝发生器及全套化学合成装置等。

实验室围绕总体发展目标，主要研究方向如下：（1）新型分子探针的研发和转化；（2）核医学诊疗设备的创新和发展；（3）核素分子靶向诊疗新技术的研究和应用。

实验室近年来获得国家重点研发计划、国家自然科学基金和北京自然科学基金重点项目等20余项省部级课题资助，参与新药创制、重大仪器专项、公益性卫生行业基金等重大项目10余项；开展了30余项创新转化研究，部分为国际首次临床转化研究，对1台国产最新PET/CT和1台国际最新PET/MR进行临床验证；系列研究成果连续选入核医学及分子影像领域国际大会的亮点报告；发表高影响力文章100余篇，并正在积极推进部分成果的临床推广及产业化进程。