俞淑玉帶領部門人員根據國情走中國自己的路。她親自到現場調研了8個省的24個地區，發現居民血硒水平與我國胃癌、食管癌、肝癌三大高發腫瘤呈負相關。中國是世界上肝癌發病率最高的國家。因其起病急、惡性程度高、病程短，被譽為“癌中之王”。因此，於淑玉重點研究了肝癌與硒的關系。她通過對流行病學、動物實驗、生物化學、分子生物學、細胞學和營養學的研究，從理論上闡述了肝癌的發生發展與人體必需微量營養素硒的關系，並在肝癌高發區開展預防試驗，探索預防肝癌的實用方法，為世界首創。
1.流行病學研究。江蘇省啟東市(縣)是我國肝癌高發區。於淑玉和啟東肝癌研究所在這方面進行了壹項流行病學研究。結果表明，肝癌死亡率與當地糧食硒和居民血硒水平呈顯著負相關(相關系數為0.7)，提示適當增加硒攝入量對抗擊肝癌具有潛在作用。
2.動物實驗。啟東地區人和鴨的肝癌發病率均較高，其致癌因素可能相似。為了探索硒是否能阻斷自然環境中的致癌因子，他們在啟東肝癌高發區銀洋鄉進行了為期四年的鴨實驗。在四年的實驗中，於淑玉帶領生化實驗室的工作人員不顧嚴寒酷暑，奔赴現場進行實驗觀察。結果表明，在飼料中添加1ppm亞硒酸鈉，鴨肝癌前病變和乙肝病毒感染率比對照組降低了77%，提示硒能拮抗自然環境中的致癌因素，具有預防乙肝和肝癌的作用。為期兩年的大鼠實驗也證明，在飲用水中添加適量的亞硒酸鈉，可使黃曲黴毒素B1誘發的肝癌發病率由64.7%(對照組)降至23.5%(實驗組)。在癌變的不同階段補硒，可以降低肝癌的發病率。已證明硒對癌癥的發生和發展有拮抗作用。建議隨時給人群補硒是有益的。此外，肝癌細胞體內移植實驗表明，20天內小鼠全部死亡，但硒組小鼠有90%存活。存活的小鼠中有壹半沒有長出腫瘤，在將肝癌細胞移植到這些小鼠體內後，它們仍然沒有長出腫瘤。提示硒能直接抑制腫瘤生長，提高免疫力。這在基礎理論研究中得到了證實。
3.基礎理論研究。生化實驗表明，硒能抑制癌細胞內DNA和蛋白質的合成；生物能學研究發現，硒選擇性影響肝癌亞細胞器中線粒體的結構和功能，限制其氧化磷酸化產生ATP，抑制線粒體結合的己糖激酶，從而顯著降低有氧糖酵解，證明硒阻斷能量供應是其抑制肝癌增殖的機制之壹。在同等條件下，硒對正常肝臟沒有這種影響。在肝細胞癌細胞膜流動性調節及與膜耦合的信息傳遞系統研究中發現，肝細胞癌細胞膜流動性和Na+/K+泵活性高於正常肝，而cAMP降低，cGMP升高，正常肝cAMP/cGMP比值為1/10。依賴於cAMP的蛋白激酶I型(與增殖相關)增加，而II型(與分化相關)減少。硒可降低肝癌細胞中增殖相關的天冬氨酸甲酰轉移酶(ACTas)和增加組織特異性酶氨甲酰磷酸合酶(CPS1)，兩種酶的活性隨硒給藥天數呈反比變化。在分子生物學研究中，硒可以降低肝癌細胞中癌基因c-myc的表達。酶切和分子雜交表明，硒對染色質的構象有影響，可使c-myc基因在核小體梯度上的分布從寡核小體向寡核小體移動，即向不利於轉錄的方向移動。此外，硒使CPS1基因的分布從高寡核小體向低寡核小體移動，有利於轉錄。這壹結果表明，在硒的誘導下，肝癌細胞中基因染色質的構象和表達傾向於轉化為正常肝細胞。細胞學水平的研究證實，硒能抑制體外培養的肝癌細胞增殖，促進其分化，使其向正常轉化:有絲分裂指數降低，生長速度減慢，飽和密度降低，接觸抑制和粘附能力增強，致癌性降低。在人肝癌細胞系和人肝胚胎細胞的混合培養中，硒能選擇性地作用於癌細胞，而對快速生長的正常胚胎肝細胞無作用。這種選擇性作用表明，適當補硒對正常細胞沒有副作用。
4.硒幹預人肝癌的現場試驗。在上述研究成果的指導下，在江蘇省啟東市進行了三次幹預肝癌高危人群發生的現場試驗，取得了顯著效果。壹是在肝癌高發區654.38+0.3萬人中開展肝癌預防試驗。試驗組飼餵硒強化鹽(含15ppm硒酸鈉)，對照組飼餵食鹽。10年後，硒組肝癌發病率逐年下降，比對照組下降46%。值得壹提的是，在1987實驗期間，啟東市發生了壹次肝炎疫情，發現富硒地區的肝炎發病率比非富硒地區少56.9%，說明硒對人體肝炎也有預防作用。其次，用富硒酵母幹預乙肝(澳抗陽性)患者肝癌發生的實驗。乙肝表面抗原攜帶者(HBsAg++)是肝癌的高危人群，肝癌發病率是正常人群的204倍。選擇226例HBsAg ++為實驗對象。實驗組113例每天口服富硒酵母片(含硒200微克)，4年無肝癌發生，而對照組(服用普通酵母片)4年有7例發生肝癌。第三，用富硒酵母片在肝癌高發家庭進行試驗。肝癌具有明顯的家族聚集性，肝癌高發家庭的肝癌發病率是無家族史家庭的7.76倍。因此，肝癌患者的家屬是肝癌的高危人群。對3849名肝癌高危家族壹級親屬進行幹預試驗。實驗組每日服用含硒200微克的硒酵母片，對照組口服普通酵母片。經過兩年的觀察(1986 ~ 1988)，富硒酵母片組的肝癌發病率比對照組下降了60%。在每次試驗中沒有觀察到不良反應。值得註意的是，停硒時肝癌發病率增加。這是因為硒是壹種營養素，體內硒水平的維持依賴於外界的攝入。於淑玉建議，從長遠來看，投餵含15ppm亞硒酸鈉的方法經濟、方便、安全，大眾可以接受，特別適合癌癥高發、低硒地區。
除了肝癌，於淑玉還帶領研究生在實驗室從基因層面研究硒對肺癌和白血病的作用機制。說明硒降低癌基因c-myc的表達，增加抑癌基因Rb的表達，增加非磷酸化Rb蛋白，降低磷酸化Rb蛋白，從而減緩癌細胞的增殖。當硒與維甲酸結合時，效果更加明顯，為指導癌癥的化學預防提供了新的線索。
於淑玉還與江蘇省揚中縣衛生防疫站合作，在揚中縣20多萬人中進行了為期5年的鹽硒幹預實驗。結果顯示，四年間癌癥總死亡率下降12%，胃癌死亡率下降18%，在重大呼吸系統疾病(包括肺炎、支氣管炎、肺氣腫、哮喘)、高血壓、心臟病、急性心肌梗死等方面也起到了壹定的作用。
於淑玉是國家科委“六五”、“七五”、“八五”期間重點項目“微量元素硒的預防作用”的負責人。其研究成果曾獲1989中央衛生部醫藥衛生科學進步獎，1996國際生物無機化學家頒發的Colaos Schwartz獎。