马歇尔生物医学工程实验室于2019年3月授权挂牌，2020年7月正式下发启动资金1000万元。深圳市科创委于2021年5月正式批复马歇尔生物医学工程实验室项目。实验室以开展消化道肿瘤的机理基础研究、创新性诊断治疗方法和临床转化应用研究为主要任务，在消化道肿瘤发病机制、多源信息精准诊断和个体精准治疗研究三个方向进行研究，旨在提供消化道肿瘤诊疗的理论与方法，建立一套完整的系统的“机制-诊断-治疗”消化道肿瘤基础研究与临床应用链条，形成一支稳定的高层次跨学科人才队伍，建成完善国内领先并与国际标准接轨的实验研究平台及科研管理体制，探索基础研究与临床研究相结合的新模式。

实验室由诺贝尔奖得主巴里•马歇尔教授创立并担任实验室主任，医学部副主任、生物医学工程学院黄鹏教授担任实验室执行主任。实验室已成立理事会、教授委员会、学术委员会，并已制定管理体系及规章制度。

现有人才团队包括教授25人，副教授12人，全职中青年研究骨干34人，其中诺贝尔奖得主1名，“国家杰出青年科学基金”获得者3名，“优秀青年科学基金”获得者2名，“国家级人才”获得者6名，临床专业人才6名，拥有广东省珠江人才团队1个。截至2023年12月，实验室已在国际顶级期刊发表论文200余篇，其中中科院一区论文155篇，二区论文47篇。申请专利105项，授权专利56项，软件著作权1项。基于马歇尔教授在消化道疾病特别是幽门螺杆菌方面的研究基础，实验室依托深圳大学和大鹏新区，拟引进西澳大学“马歇尔研究和培训中心”核心团队和国内外相关领域中青年杰出人才，依托世界先进的胃肠疾病（特别是肿瘤）研究和诊疗技术，在深圳本地进行全方位的胃肠道肿瘤基础研发，并形成一个以消化道肿瘤的诊疗为核心的健康产业链，从而提升深圳在医疗健康领域的国际地位和影响力。