谢毓元1951年2月进入中国科学院上海药物研究所（时为中国科学院有机化学研究所药物研究室）工作至离休，其间曾担任该所第三任所长。他一生以科技报国为己任，多次根据国家需求转换研究方向，取得多项卓越成就。
在科研生涯早期，谢毓元主要跟随赵承嘏先生从事中草药的提取和有机化合物的合成，解决了我国阿托品、后马托品、普鲁卡因等急需药物自给的合成工艺问题。
1953年，为解决治疗血吸虫病特效药酒石酸锑钾的毒性问题，他和丁光生、梁猷毅等合作研发了重金属解毒药物二巯基丁二酸，对砷、铅、铜等重金属中毒后的解毒有极好的效果。1992年，该药被美国食品药品管理局正式批准作为小儿铅中毒治疗药物，是第一个被国外公司仿制的中国新药。
1961年从苏联留学归国后，谢毓元将研究重心转至天然产物化学，先后完成了灰黄霉素的全合成、莲心碱绝对构型的确定及全合成、甘草查尔酮的结构确定及全合成等。其中，莲心碱及甘草查尔酮的研究作为“中草药活性成分的研究——十二种新有效成分的发现”成果的组成部分，获得1982年国家自然科学二等奖。
1966年，他接受国家任务，从事放射性核素促排药物的研发。他首创的放射性核素钚-239、钍-234、锆-95促排药物“喹胺酸”，于1980年获国防技术重大成果三等奖。同时，谢毓元还实现了价格昂贵的帕金森病治疗药物左旋多巴的国产化，该药被纳入1977版中华人民共和国药典。他的另一个首创放射性核素锶-90促排药物“酰膦钙钠”，于1983年被卫生部授予甲级成果奖（一等奖）。
此后，谢毓元致力于将螯合剂研究应用于民用，先后进行了放射性核燃料铀的促排药物研究、抗骨质疏松药物研究、抗肿瘤药物研究，均有良好发现，由他发明的“双酚氨酸”至今依然是放射性铀促排效果最好的化合物之一。
20世纪80年代中期，谢毓元完成了新的高效植物生长激素“表-油菜素内酯（天丰素）”的合成工艺探索，最终实现规模化生产，1995年产值达到千万元。
图片来源：中科院上海药物所提供