肿瘤整形外科学是一门内涵丰富的交叉边缘学科，该门学科的创立与周晓教授及其团队多年的理论创新与临床实践密切相关。1991年-1992年，周晓教授于上海交通大学附属第九人民医院在王炜教授主持工作的整形外科进修一年。2001年在《中国肿瘤杂志》上发表“浅谈肿瘤整形外科学必要性”一文，在国内外率先提出“肿瘤整形外科学”的概念。2003年7月，在湖南省肿瘤医院率先成立“肿瘤整形外科研究室”。2007年3月,在湖南省肿瘤医院正式挂牌成立我国的第一个肿瘤整形外科（挂靠在头颈肿瘤外科），目前有享受国务院政府特殊津贴专家1人，湘雅名医1人，主任医师9人，副主任医师11人，主治医师10人，博士8人。已为该院培养10余名肿瘤整形外科专业人才。该院肿瘤整形外科专业人才主要负责全院各专科肿瘤患者术后的功能重建与创面修复工作。自科室成立以来，分为头颈肿瘤整形学组、乳腺肿瘤整形学组、胸壁肿瘤整形学组、四肢肿瘤整形学组、泌尿生殖器肿瘤整形学组等（专家由该类专业中挑选），每年开展上千台与肿瘤整形外科相关手术，包括创新设计并应用带腹壁下动静脉的腹膜皮瓣修复口腔颌面部的洞穿缺损，采用切断静脉再吻合的舌骨下肌皮瓣和保留变异静脉的舌骨下肌皮瓣，解决传统舌骨下肌皮瓣容易发生静脉回流障碍的问题，同时开展股前外侧皮瓣、背阔肌皮瓣、前臂皮瓣、腹直肌皮瓣等多种游离皮瓣在肿瘤外科的应用。2005年12月，在曹谊林教授（组织工程“973”项目首席科学家）的指导下，完成了世界第一例自体骨髓干细胞构建的组织工程骨修复下颌骨肿瘤术后缺损病例，目前该研究项目已成功完成三个病例。
　　肿瘤整形外科作为湖南省肿瘤医院的特色科室，在开展大量临床实践工作的同时，也不断的丰富与完善相关基础研究。依托周晓教授领衔的肿瘤整形外科研究室以及组织工程国家工程研究中心湖南分中心，开展显微外科、血管外科、组织工程学等相关学科的基础研究。目前，完成肿瘤整形外科科研项目10余项，发表专业论文100余篇。2010年，“肿瘤整形外科学的理论与临床系列研究”获湖南省医学科技二等奖。2010年，周晓教授荣获第七届“中国医师奖”。2012年，在西安召开的“第三届全球华裔整形外科医师大会”上成立“中华医学会整形外科学分会肿瘤整形外科学组”，并选举周晓教授担任第一届学组组长。2013年5月，在武汉举行的“中华医学会整形外科分会第十二次全国整形外科学术交流大会”， 由王炜教授主持“整形美容外科全书”的发布仪式，由周晓、曹谊林、胡炳强教授主编的《肿瘤整形外科学》也首次与读者见面。在此次会议上，周晓教授受邀进行“中国肿瘤整形外科学的诞生”的大会专题报告。 2013年5月，由周晓教授作为项目负责人成功申报湖南省肿瘤整形外科临床医疗技术研究中心。
　　头颈肿瘤整形外科组，该协作组目前具有5个病房，编制床位230张，包括头颈肿瘤整形外科一科、头颈肿瘤整形外科二科、甲状腺肿瘤科、头颈放疗科、头颈化疗科。是中国最大的头颈肿瘤治疗中心之一，擅长于舌癌、口颊癌、喉癌、下咽癌、上颌骨肿瘤、下颌骨肿瘤、头面部皮肤癌等部位根治性手术和一期整形美容修复。擅长于腮腺癌等肿瘤的切除和面神经瘫痪的修复。
　　2013年正式成立乳腺肿瘤整形外科，由整形外科专家与乳腺肿瘤综合治疗协作小组专家一起开展乳腺肿瘤术后缺损的整形与修复。同时，开展有关乳腺肿瘤整形外科相关基础与临床研究。
　　2014年启动乳腺癌肿瘤整形双百工程，设立100万专款用于在3年内完成100例乳腺癌的再造术。乳腺癌已成为妇女恶性肿瘤发病率手术。发病率上升和发病年龄降低，促使科室要把以往的单一的肿瘤根治手术转化为目前的根治同时进行整形、美容。目前，乳腺肿瘤整形外科已熟练的掌握世界上最先进的保乳技术、根治性切除后各种带蒂皮瓣与游离皮瓣即刻修复技术，同时，在研究将自体脂肪移植用于乳房整形。乳腺癌综合治疗组的主要专家曾在美国MD Anderson、法国居里研究所、上海第九人民医院等世界著名乳腺美容整形中心学习。在根治肿瘤的同时，力争让患者拥有健康美丽的生活。