研究所主要从事兽药创新、草食动物育种与资源保护利用、中兽医药现代化、旱生牧草品种选育与利用研究等应用基础研究和应用研究。研究所设有畜牧研究室、中兽医（兽医）研究室、兽药研究室、草业饲料研究室等4个研究部门，有依托于研究所的农业部动物毛皮及制品质量监督检验测试中心、农业部兰州黄土高原生态环境重点野外科学观测试验站、中国农业科学院兰州黄土高原生态环境野外科学观测试验站、中国农业科学院兰州农业环境野外科学观测试验站、中国农业科学院张掖牧草及生态农业野外科学观测试验站、国家奶牛产业技术体系疾病控制研究室、中国农业科学院临床兽医学研究中心、中国农业科学院新兽药工程研究室、甘肃省新兽药工程重点实验室、甘肃省中兽药工程技术研究中心等科研平台，已成为研究所科学研究依赖的基本手段和重要支撑，并成为开展科学试验研究和科技成果示范推广的重要平台。研究所编辑出版的《中兽医医药杂志》和《中国草食动物》为全国中文核心期刊。设有办公室、科技管理处、党办人事处、条件建设与财务处、基地管理处等5个管理部门，房产管理处、药厂、后勤服务中心3个开发服务部门。研究所现有在职职工205人，离退休职工176人。在职职工中，正高级14人，副高级46人，中级79人；博士后2人，博士23人，硕士61人；博导5人，硕导22人；农业部突出贡献专家1人， 甘肃省优秀专家2人，甘肃省“555”人才4人，中国农业科学院杰出人才5人，甘肃省领军人才3人，1人被评为新中国成立60周年“三农”模范人物，3人荣获“新中国60年畜牧兽医科技贡献奖（杰出人物），3人担任全国性学术团体理事长或副理事长职务。研究所所部在兰州市区，占地面积95亩，野外试验基地占地面积5476亩（兰州大洼山基地2368亩，距所部8km；张掖基地3108亩，距所部500km）。拥有10000 m2的科研大楼、6000 m2的科技培训中心，2000 m2的中兽药GMP车间，SPF标准化实验动物房1230m2，科技期刊万余册，图书万余册，固定资产总值10673万元。在农业部、中国农科院的直接领导下，研究所通过不懈的努力，坚持科研为本，紧紧围绕我国畜牧业生产中的重大科技问题，形成了畜牧、兽药、中兽医（兽医）和草业等四大优势学科，并积极开展草食家畜的繁殖、新品种培育、营养代谢、优质牧草繁育、新兽药的创制、安全兽药产业化示范、中兽药、动物疾病防治技术等领域基础、应用基础和开发研究，推动我国现代畜牧业和地区经济社会的全面发展做出了重要贡献。建所以来，研究所共承担科研项目904项，获奖192项，其中国家奖13项，省部级奖103项，获得专利17项，获新兽药证书53个，发表论文4500余篇，编写著作139部。研究所是中国毒理学会兽医毒理学专业委员会、中国畜牧兽医学会西北病理学分会、西北中兽医学分会、全国牦牛育种协作组挂靠单位。并与德、美、英、荷、澳、加等国的高等院校和科研机构建立了科技合作交流关系。
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