(1)以馬錢子為代表的有毒中藥炮制基礎研究。
致力於馬錢子研究20余年，獲國家自然科學基金資助4項。對馬錢子的化學成分、活性和毒性、炮制機理等進行了系統、全面、深入的研究。不僅分離出26個化合物(包括6個新化合物)，而且闡明了馬錢子炮制機理主要是通過改變生物堿結構來降低毒性，總生物堿含量與毒性的關系不是線性關系的壹系列新論點。從細胞和分子水平闡述了馬錢子的炮制機理，填補了中藥炮制研究領域的空白。發表馬錢子研究論文42篇。第壹個完成馬錢子研究的人獲得國家中醫藥管理局二等獎、國家科技進步三等獎等6項國家級、部級、省級獎勵。其中，國家科技進步三等獎是中國歷史上迄今為止中藥炮制領域最高的單項獎。對有毒中藥炮制機理的研究起到了示範作用。此外，草烏、川烏、半夏、狼毒、商陸、藤黃等毒性中藥也得到深入系統的研究，形成了國家重點學科建設的特色。
(2)中藥飲片加工工藝標準化和質量標準研究。
2001，作為首席專家之壹主持科技部“30種中藥飲片標準化研究”重大項目，作為南方片帶頭人承擔山藥、荊芥、莪術等10種中藥飲片的研究。2003年作為首席專家主持“十五”重大科研項目“中藥飲片炮制規範化及中藥飲片質量標準研究”。全國共有19所高校、科研院所和16家藥品和飲片生產企業，300多人研究了百合等50個子課題，是建國以來中藥材加工領域參與人數最多的國家科技攻關項目。
2008年，主持完成了《中國藥典》(2010版)中藥飲片標準修訂中使用的327個樣品的統壹加工研究，對保證中藥飲片質量標準起草中使用樣品的規範性、代表性和可追溯性起到了決定性作用。首次制定了327種中藥飲片炮制加工的SOP，主持了33種中藥飲片質量標準的起草任務，為《中國藥典》(2010版)將中藥飲片單列出來並正式頒布中藥飲片國家標準奠定了堅實的基礎。
(三)中藥質量控制的關鍵技術——中藥指紋圖譜研究。
中藥質量控制的關鍵技術——中藥指紋圖譜研究技術被中央電視臺拍成科教片，在《科技之光》欄目播出後，在國內外相關領域產生了較大影響。基於人參等44種常用中藥材指紋圖譜的研究成果，編制了常用中藥材HPLC指紋圖譜測定技術，附87個指紋圖譜。繼中文版出版後，英文版將由新加坡世界科學出版有限公司向全世界發行..指紋圖譜技術是國內外公認的質量控制技術，用於指導中藥材的選擇、產地采集與加工、中藥材加工過程中的質量控制、中藥飲片的配方與標準化生產、中藥制劑過程中的質量控制。
在“通塞脈片(微丸)的現代化研究與產業化開發”項目研究中，建立了以指紋圖譜為質控的通塞脈微丸，對藥材-飲片-制劑全過程進行質量控制，其研究方法對中藥復方制劑制備過程的全面質量控制具有示範作用。
(四)中藥新藥的研發
蔡教授在擔任江蘇省中藥質量控制工程技術研究中心主任期間，在3年多的時間裏，主持研發了腦絡清註射液(治療出血性中風)、桑杏止咳顆粒(治療急慢性支氣管炎)、怡寧膠囊(治療黃褐斑)、谷田泉膠囊(治療尿失禁)、管叔膠囊(治療冠心病心絞痛)等9個新藥，其中7個獲批臨床研究。主動讓其在職博士生擔任第壹主持人的國家“863”項目，劃撥合同經費700萬元。
(五)中醫藥產學研結合創新創業成效顯著。
蔡教授將30多年潛心研究的成果“中藥炮制質量標準與工藝標準化”(國內權威機構估價565438+25萬元)在南京浦口高新技術開發區投資成立南京海昌中藥集團有限公司，註冊資本總額1億元。現已成為以中藥飲片和中成藥研發生產為主的產學研實體，擁有HPLC-DAD(ELSD)、LC/MS、GC、ICP等國內外先進儀器設備。旗下有南京海源中藥飲片有限公司、江蘇海生制藥有限公司、杭州海山制藥裝備有限公司..
目前，蔡教授正夜以繼日地奮戰在科研、教學和管理的第壹線，努力實踐著自己壹直追求的不斷壯大的產學研事業。