生药学方向，主要从事天然产物及以其为先导化合物的结构修饰的小分子药物的发现与作用机理研究。以复方药物中全部的化学成分和受药物影响的机体的整体代谢状态的改变为首要研究对象，利用化学物质组学和代谢物组学的理论与方法来阐明中药复方的作用机理和物质基础。建立起以现代分析分离技术结合药理评价为基础的科研平台，分析中药复方作用下机体内的各种内源代谢产物和外源药物代谢物的变化，确定其可能的作用靶点与途径。采用现代分离分析技术对药效物质进行分离鉴定，通过组效关系等研究，筛选出与临床疗效相对应的各种有效组分；在中医药理论指导下采用优化的配伍设计方法，实现有效组分的配伍，为最终开发为组分配伍中药复方新药打下基础。
本学科紧紧抓住国际新药研发的新动向，推动复合药物的发展，以中药方剂为重点，注重中医药基础理论与方剂配伍理论的研究，在分子水平开展中医药调节机制的研究，将重点在中药的系统生物学与代谢组学，天然先导化合物筛选与协同作用机理研究，以及中药化学及药效成分的结构修饰等研究方向进行攻关，力争在中药的系统生物学与代谢组学以及协同作用机理研究领域取得重大突破。同时积极广泛地开展国际合作，以促进中医药现代化进程。
此学科方向上已经凝聚了一支高水平的人才队伍，现有教师10人，其中有教授4名，分别为白钢、罗国安、毛慧华（“百千万人才工程”一层次或二层次入选者）、杨诚，副教授3名，分别为郭远强、许婧、朱元元，目前该研究方向上承担了多项国家级和省部级课题，如科技部973项目，科技部新药创制重大专项，国家自然基金项目以及天津市重点项目等。