二十世纪六十年代上半期，药物研究所逐步开展避孕药物、螯合剂药物，以及治疗神经系统疾病、心血管疾病、寄生虫病等各项药物的研究；同时开展天然产物化学、合成化学、药物作用原理、放线菌遗传工程等方面的基础研究。

二十世纪六十年代下半叶，尽管研究所的科研工作受到“文化大革命”的干扰，但为社会主义出好药、出新药的科研主题仍比较明确。药物研究所打破学科建制，按任务进行组合，在抗肿瘤药物、防治血吸虫药物、国防药物、避孕药物、抗革兰氏阴性菌抗菌素、农用抗菌素研究、神经系统药物、循环系统药物等八个方面积极开展研究工作。 

1960年机构调整

1960年6月，中国科学院上海分院批复药物研究所组织机构设置工作，行政机构：办公室、计划科、人保科、器材科、行政科；研究机构：合成药物研究室、中药研究室、药理研究室、新抗菌素研究室；附属机构：药物研究所制药厂。 

第五研究室的成立 

二十世纪五十年代末，药物研究所受命承担国防科研任务，由朱应麒负责组建国防科研项目组——第五研究组，后改名为第五研究室；1964年5月，中国科学院任命池志强、朱应麒为研究室副主任（国防任务到1978年基本结束，衍生了若干民用药物，1996年全部结束）。

二十世纪五十年代的实验室成果，经过推广应用，于六十年代有近十项新药成果均由相关制药厂投入生产。1964年，延胡索乙素、加兰他敏、制霉菌素获国家工业新产品二等奖，放线菌素K（更生霉素）获国家工业新产品三等奖；1966年，制霉菌素产生菌A-94获国家发明证书。

在基础研究方面，研究所首次在世界上提出第三脑室周围灰质是吗啡镇痛作用部位的新观点，被国际药理学界誉为研究吗啡作用原理的“里程碑”。 

基础研究

首次在世界上提出第三脑室周围灰质是吗啡镇痛作用部位的新观点，是六十年代药物研究所最具代表性的基础研究成果。

吗啡作用原理

1959年，药物研究所的周金熙与胥彬发现在小白鼠脑内注射微量吗啡后产生明显的镇痛作用，说明吗啡直接作用于脑中枢，但尚未确定吗啡作用于脑内什么部位？当时，正在药物研究所攻读研究生的邹冈选择了这个题目作为自己的研究课题，和技术人员吴时祥改用大动物家兔进行脑内微量注射吗啡的研究，发现注入第三脑室周围灰质以后镇痛作用最明显。根据实验结果，邹冈提出了第三脑室周围灰质是吗啡发挥镇痛作用部位的最新观点。1962年，邹冈和他的导师张昌绍教授（上海医学院(现复旦大学上海医学院)药理教研室主任，药物研究所学术委员会委员）联名在《生理学报》上发表了这项工作。

接着，邹冈又发现在家兔第三脑室周围灰质注射微量吗啡专一性拮抗剂丙烯吗啡，能够对抗随后静脉注射吗啡产生的镇痛作用，进一步证实了吗啡在脑内产生镇痛作用的部位。

1964年，上述两项研究合并成一篇英文论文“STUDIES ON THE SITE OF ANALGESIC ACTION OF MORPHINE BY INTRACEREBRAL MICRO-INJECTION）”发表于《中国科学》期刊，受到国外学者的高度重视，曾被反复引述，成为吗啡和痛觉研究领域中的一篇经典文献，并被担任过德国药理学副会长的Hertz等国际著名药理学家誉为研究吗啡作用原理的“里程碑”。

新药研究

延胡索是一味著名镇痛中药，根据《本草纲目》记载“味苦微辛，专治一身上下诸痛，妙不可言”。它针对胸痹心痛、经闭痛经、产后瘀阻、跌打肿痛等有较好的镇痛镇静效果，并有催眠作用。药物研究所所长赵承嘏于1928年到1936年间曾对此药进行系统研究，分离得13种生物碱，并确定了它们的化学特性和结构。赵承嘏猜测这些生物碱中含有镇痛有效成分，因当时获得的样品结晶分量不多，他视为至宝，一直小心珍藏，期待条件成熟之际进行更为深入的药效研究。在对延胡索系统研究成果的基础上，1956年，胥彬、金国章等科研人员从赵承嘏手中接过他珍藏了近20年的四种延胡索生物碱结晶样品，继续开展深入研究。在“接棒”后的八年多岁月里，金国章等人经过药理实验研究证明，发现其中一种生物碱延胡索乙素（CorydarisB，化学名“四氢巴马汀”）具有镇静、镇痛双重作用，并发展为具有良好镇痛镇静催眠作用的新药罗通定（左旋延胡索乙素，化学名“左旋四氢巴马汀”）。延胡索乙素是我国研究中药有效成分较为完整的第一个药物，对发掘整理提高祖国医药学起到带头作用。1964年，延胡索乙素通过技术鉴定；同年，获国家工业新产品二等奖；之后被列入国家药典、载入多版药理学教材并沿用至今。该药由广州星群制药厂生产。

枫林路252号园区的故事

枫林路园区的建设在药物研究所上世纪六十年代的历史中画下了浓墨重彩的一笔。当时中国的抗生素研究，南有上海，北有北京，是全国公认的两大抗生素研究基地。药物研究所抗生素研究始于二十世纪五十年代初，但一直没有像样的实验室。1956年8月，经上海市人民政府批准，在中国科学院的支持下，研究所在枫林路252号建设了抗菌素大楼及配套设施。1961年工程竣工后，抗菌素研究室从岳阳路园区搬到枫林路园区，拥有了土壤采集、发酵培养、菌株分类、鉴别、化学提取、样品精制、结构鉴定、药理分析等实验室。

1965年，枫林路园区又建设了工具酶实验室和中间实验工厂厂房（后改建为实验药厂厂房），配合研究室进行植物药的提取和医药合成工作。

江西景德镇工程后方建设故事

江西景德镇工程是在当时“备战、备荒、为人民”的历史背景下，经中国科学院与上海市委同意批准开展的三线建设。1965年10月，中国科学院华东分院组织上海岳阳路片区“生”字头研究所——中国科学院生理研究所、生物化学研究所、实验生物研究所、药物研究所，前往江西景德镇市选址湖田作为研究所的后方建设基地。1966年初，各所派人设立华东分院景德镇工程筹建处，开始土建工程；1967年5月，土建工程基本完成，即江西景德镇工程后方建设一期工程告一段落。后因江西小三线搬迁恰逢科学院体制改革，研究所并未按计划实施搬迁工作，而是遵照科学院的要求各所派人对景德镇建设的房舍进行保管和维护。