20世纪20年代，国内学术界要求设立国立研究机构的呼声日盛，在国民党“四元老”吴稚晖、张静江、蔡元培、李石曾的推动下，1928年6月蔡元培在南方创办了国立中央研究院，总部设在南京，研究所大多分布在南京和上海。1929年9月李石曾创办了国立北平研究院，研究所大多建在北京（时称北平）。两个“国立”研究机构的建立，在中国近代科学史上扮演了重要的角色。
图1.1 蔡元培 图1.2 国立中央研究院
国立北平研究院以留法人员为核心，李石曾借鉴西方的文化和科学，重视开展具体的科学研究，按照百科全书的学科划分理念设置北平研究院早期的机构，包括：天算部、理化部、生物部、人地部、群治部、文艺部和国学部。其中理化部规模最大，几乎占据了整个研究院的半壁江山，下属的机构有物理学、镭学、化学和药物4个研究所。
图2.1 李石曾 图2.2 国立北平研究院总办事处大门
赵承嘏早年在法国与李石曾相识，李石曾邀请赵承嘏创办药物所，“以最新之科学方法，将中药的有效成分进行分析利用”的建所目的正是他孜孜以求的理想。赵承嘏欣然接受了李石曾的邀请，辞去协和医学院的职务，于1932年6月成立由北平研究院和中法大学合作共建的药物研究所，并出任所长兼专任研究员。经过短期筹备，药物所于9月1日开始工作。此后赵承嘏一直在药物所从事系统整理和研究中草药的工作，为我国现代中药研究和药物研发体系的建设奠定了扎实的基础。
建立初期，药物所位于北平研究院东黄城根理化楼内，主要从事天然药物、人造药物、毒物学研究和药品制造，共分三部：化学研究部，研究药物的有效质素及其附属品；药性部，研究药物的生理作用；制造部，将不切实用的药物变为纯粹化学品，以满足医药界其他需要。
图3 国立北平研究院理化部正门（左方为理化楼）
1933年，中日长城战事不断，赵承嘏于4月率药物所大部分人员将化学研究部仪器迁到上海中法大学药科；1935年，暂留北平的药品制造部也迁往上海，在亚尔培路410号暂居。1936年镭学所也迁往上海，李石曾将他在上海的世界社房产——福开森路（今武康路）395号一幢四层楼房用作药物所与镭学所的所址。因地处法租界，药物所在抗战初期仍以中法大学名义继续进行研究工作。
图4 上海市武康路395号（原法租界福开森路395号）
正如赵承嘏称药物研究所是“一因人而设之机关也”，抗战之前药物所仅赵承嘏1名专任研究员，并聘助理员3名（朱任宏、梅斌夫、张泳泉），练习生3名（傅蕴珊、苏荫棠、桑晓华）。此外，聘朱恒璧（上海医学院）、汪敬熙（中研院心理所）、陈克恢（礼来药厂）为特约研究员，合作从事药理研究。经费方面，药物研究所除从北平研究院和中法大学获得每月2000元的经费外，还从中法庚款、中英庚款获得资助。
在北平研究院20年的历史中，从1929年成立到1937年抗战前为创设发展时期，大部分科研工作是在这一时期完成的，被称为北平研究院的“黄金时期”。药物所研究工作十分突出，虽然仅有赵承嘏一名专任研究员，但他在这9年期间发表了26篇论文，论文总数与拥有较多专任和兼任研究员的化学所相同，成绩斐然。张昌绍先生在评价近代中药研究历史时也认为30年代“最重要而足以代表本年代特色的，当推赵承嘏氏的化学研究……发表论文质量俱属上乘；30年代尤为赵氏收获最丰之十年”。
图5 张昌绍
这一时期，赵承嘏重点研究的中药有贝母、延胡索、除虫菊、麻黄、洋金花、细辛、曼陀罗、防己、人参、三七、钩吻（大茶叶）和雷公藤（菜虫药）等，并用他独创的分离方法，对植物成分，特别是生物碱进行分离结晶。当时，提取植物有效成分的经典方法是乙醇浸泡，这样得到的粗提物成分复杂，不易提纯分得结晶。鉴于植物有效成分生物碱较多，赵承嘏发展了碱磨苯浸法，使提取物成分趋于简单，大大减少了进一步分离单体的困难，且往往能从一种植物中提得多种结晶。他先把粗提物根据化学性质的不同，分成几个部分；然后利用化合物本身或其盐类在几种常用溶剂中溶解度的不同，把它们结晶纯化。他还设法反复试验，从结晶母液中获取其他成分。在他的实验室里，总是排列着无数的小三角瓶，上面标明编号与实验的时间。赵承嘏一边进行实验，一边耐心地等待着这些小瓶子中结晶的出现。只要有结晶析出，根据标记便可在实验记录中找到哪种植物，以及哪个部分的成分。在分离纯化的理论与技术尚未形成的20世纪30年代，进行这项工作有着难以言喻的困难，却也代表了中国当时中草药研究的最高成就。
正是运用这套独特的生物碱分离提取方法，他往往能从一种植物中分出多种结晶。例如从中药延胡索中分离得到13种生物碱结晶；从不同品种钩吻中分得7种生物碱结晶，从贝母中提取获得了贝母素甲、贝母素乙、贝母素丙。当时，一些国外学者已经开始详细研究中草药，经赵承嘏重新研究后，往往又能分离得新的成分。例如他从麻黄中分得新生物碱麻黄副素；从曼陀罗中又分得曼陀芹（Datugen）和曼陀芹引（Datu-genin）等新生物碱；新发现两种除虫菊的有效成分；发现洋金花的有效成分为海日新（Hyoscine）；发现细辛的一个新的中性结晶物。特别是从三七植物中分得三七皂甙元结晶，并证明和人参二醇为同一化合物，比日本著名的化学家从人参中分得人参二醇早20年。他还摸索到通过草酸盐结晶溶解度的不同，分离麻黄素和复性麻黄素的方法。这个方法在很长一段时间内被工厂采用，作为生产麻黄素的工艺。
图6 防己 图7 贝母 图8 钩吻
赵承嘏在人造药物和药物的合成方面也做了大量探索，尝试用化学方法改变分子结构，从而改变其药理作用。同时，还在为配合司法独立建立国内完备的毒物试验所做了一些尝试，鉴定和改进了各种毒物试验方法。药物所的制造部还从事药物的制造，出品有麻黄素（哮喘治疗药物）、大枫子油露（治疗麻风特效药）、止血素、维生素B等单质药品，以价格低廉、药品纯粹，广泛供应中外人士，也为研究所获得了一部分经济来源。大枫子油素畅销各处麻风病医院，中华麻风病救济会等机构来函证明药物所出品的大枫子油素纯度高，注射后无毒性反应。抗战初期，各类药品销路一度增加，但因设备未能工业化，后期原料来源困难，在其他药厂出品后，药物所的生产逐渐终止。
赵承嘏的研究成果奠定了他在国内学术界的地位，1926年起他就任中国生物学会主席，1935年，当选为中央研究院评议员，这是当时科学界最高荣誉职务，化学方面只有他和庄长恭、侯德榜、吴宪4人当选为评议员。
