2002年初，在上海市肿瘤研究所汇集了上海市肿瘤界基础及临床方面的著名专家，共同研讨肿瘤研究的趋势及方向。会上专家们一致提出应当成立适应新世纪肿瘤研究的学术组织，以作为基础与临床多学科交叉协同研究的桥梁，以期通过该学术组织制定出针对肿瘤靶点的优化诊断及治疗方案。为此，上海市肿瘤研究所及杨浦区市东医院作为发起单位，并由肿瘤医院、瑞金医院、中山医院、东方肝胆外科医院、肺科医院、胸科医院、长征医院、长海医院、新华医院及中科院细胞所等肿瘤基础及临床专家参加，联合组建肿瘤靶分子专科分会筹委会，并向上海市医学会申报成立专科分会。上海市医学会第33届理事会议上，理事们根据国内外肿瘤研究的发展趋势及方向，一致同意组建上海市医学会肿瘤靶分子专科分会。2002年7月11日，经选举产生肿瘤靶分子专科分会第一届委员会，许凯黎教授当选为主任委员，特聘吴孟超、汤钊猷、顾建人院士为顾问。2002年11月12日，上海市医学会肿瘤靶分子专科分会召开成立大会，至此全国第一个聚焦肿瘤前沿学科的学术团体正式成立。
学术活动和科普活动
2003年11月，由上海市医学会肿瘤靶分子专科分会、复旦大学肝癌研究所联合主办的“生物学前沿与肝癌研究专题报告会”在上海召开，会上特邀复旦大学肝癌研究所汤钊猷院士以及上海市肿瘤研究所顾健人院士分别就肝癌研究的最新进展与发展趋势做了主题报告，此外来自美国国立卫生研究院（NIH）两位专家、复旦大学、清华大学、第二军医大学和国家人类基因组南方研究中心的多名著名专家作了专题演讲。会议同时探讨了基因组、转录组、蛋白质组、信号转导等生物学研究前沿领域对肝癌及肿瘤研究的推动与挑战，以及这些领域的最新发展方向。会上还就生物芯片的开发与应用、微量样本的大规模基因与蛋白质组研究等技术关键进行了交流和讨论。2014年10月，首届东方肿瘤分子诊断与治疗学术大会以“肿瘤分子分型与个体化治疗”为主题在上海隆重召开，共邀请到汤钊猷，樊代明，丁健，詹启明，于金明5大院士齐聚一堂，与相关肿瘤领域内的知名医师和学者一道探讨近年来在肿瘤靶分子领域的热门话题。第二届东方肿瘤分子诊断与治疗学术会议于2016年11月20日在上海科学会堂隆重召开。本次会议由上海市医学会、上海市医学会肿瘤靶分子专科分会主办，中国抗癌协会肿瘤精准治疗专委会（筹）协办，是国内分子诊断与靶向治疗临床与基础研究领域高水平的学术盛会，本次会议受到各方的大力支持和倾情付出，以“精准肿瘤学与免疫靶向治疗”为主题，以“促进肿瘤分子诊断与治疗的转化研究——从基础到临床”为目标，以“协作、发展、创新”为宗旨，共有400余位各界学者参会。
为了帮助科技人员及临床医师提高相关知识、了解发展趋势、掌握相关技术，经卫生部批准，上海市肿瘤研究所、上海市医学会肿瘤靶分子专科分会及上海生物芯片有限公司/生物芯片上海国家工程研究中心于2003年9月联合举办国家级继续教育项目“肿瘤分子生物学研究进展与生物芯片应用学习班”。 2015年1月，与上海市癌症康复娱乐部、上海市慈善基金会共同主办“蓝天下的至爱”大型肿瘤患者慈善活动，并在瑞金医院门诊大厅举办开幕仪式。出版科普专辑《肿瘤居家疗法》，从科普等角度，做大众肿瘤知识宣教，起到非常好的社会效益。