上个世纪八九十年代，张亭栋和他的同事们在哈尔滨对白血病的治疗研究不断深入。同样研究该课题的上海第二医科大学、上海血液学研究所王振义教授和他的团队邀请张亭栋前往合作攻关。
张亭栋等人发现了三氧化二砷可以治疗白血病，但其治病机理还难以表达清楚;而王振义等科学家发现砷剂对急性早幼粒细胞有诱导分化作用，并使癌细胞凋亡，这一研究成果表明，砷剂对胰腺癌、胃癌、肝癌、肺癌等也显露出可喜疗效。1996年12月，全美血液学大会在美国召开，张亭栋和时任上海血液学研究所所长的陈竺受邀参加。陈竺发言时详细介绍了砷剂治疗复发的白血病症15例，其中14例获得完全缓解，当时，会场轰动了。1998年之后，国际医学界广为接受三氧化二砷对急性早幼粒白血病具有治疗作用。
在砷剂治疗白血病的课题研究上，张亭栋探索了一辈子。目前，张亭栋和他的同事们开创的课题依然被哈医大一院的后继者们继续创新着。我国每年20多万支的生产量挽救了大量白血病患者的生命。
武警总医院血液科博士金哈斯完成的一项研究显示：砷剂是通过对人体基因甲基化模式的影响而治疗癌症或导致癌症的。有关专家指出，这一理论的提出，标志着我国在砷剂治疗白血病的机理研究方面取得了突破。
三氧化二砷俗称砒霜，是一种毒药，也是传统中药之一。20世纪80年代末，我国学者开始应用砷剂治疗急性早幼粒细胞白血病，取得了令世人瞩目的成绩，但治疗机理一直不太清楚。因砒霜有急性毒性作用，长期接触还有致癌、致畸作用，所以用它治疗白血病引起了国内外学者的密切关注。国内很多学者对其治疗机理做了很多研究，但一直未能揭开这个谜。
