首任主任：周克元。男，1954年生，中共党员，医学博士，教授，博士生导师，广东省人民政府参事，广东医科大学东莞市医学活性分子开发与转化重点实验室名誉主任。自2010年9月至2013年10月担任广东省医学分子诊断重点实验室主任，历任广东医科大学医学检验系主任（1994年～1998年）、广东医科大学科技处处长（1998年～2002年）、广东医科大学副校长、校长、党委副书记（2002年～2012年）。曾被聘为教育部高等学校科学技术奖励网络评审专家，中国细胞生物学学会理事，广东省生物化学与分子生物学学会常务理事。历年来主要从事肿瘤（尤其鼻咽癌）细胞凋亡机理及肿瘤诱发因素等。至今先后主持了国家自然科学基金2项，973项目子课题3项、省部级课题4项等科研项目共20项。目前已发表科研论文250余篇，其中SCI论文40余篇，主编参编教材10余部。获广东省科学技术奖三等奖3项，广东省医药科技进步二等奖1项，解放军后勤部科技进步三等奖1项和湛江市科技进步一等奖4项二等奖2项三等奖1项。

第二任主任：刘新光。1964年生，博士，教授，博士生导师。自2013年11月至2021年6月担任广东省医学分子诊断重点实验室主任，现任广东医科大学副校长、生物化学与分子生物学研究所所长和衰老研究所所长，广东医科大学学术委员会主任委员。担任的学术职务有：教育部高等学校医学技术类专业教学指导委员会委员、中国老年学与老年医学学会抗衰老分会副主任委员、广东省生物化学和分子生物学会副理事长、广东省医学会检验分会副主任委员。担任《广东医科大学学报》主编和《国际老年医学杂志》编委。目前研究方向为衰老与老年性疾病的分子机制与分子诊断研究。作为项目负责人先后主持了国家自然科学基金5项，省部级科研项目5项。目前已发表科研论文280多篇，其中SCI论文90余篇。主持的科研成果获广东省科学技术奖二等奖与三等奖各1项。指导培养硕士生56名，已毕业50名，在读6名。指导培养博士生11名，毕业8名，在读3名。2008年获广东省高校教学名师奖，2009年获“全国模范教师”称号。2013年获国务院政府特殊津贴。