实验室前身"生物大分子国家重点实验室"始建于1989年，依托生物物理所，是我国首批国家重点实验室之一。自成立以来6次评估均为优秀。在原国重的基础上，通过优化调整，打破建制组建而成。

　　实验室致力于在生命科学领域提出新问题、发现新现象、认识新规律、获得新知识、建立新理论，引领领域发展方向。实验室将重点布局自主原创的高端装备和变革技术突破，破解"卡脖子"难题、取得科技突破的关键"金刚钻"；突破共性底层技术瓶颈、阐释病原体致病机理、鉴定有效药物靶标、精准设计新型疫苗的完整研究链条，保障安全有效的精准疫苗和疾病防治药物研发目标得以实现。

　　在"生物大分子精密观测技术"方向，重点围绕生物大分子原位解析技术和生物大分子纳米成像技术展开研究。在"生物大分子精确组装原理"方向，重点围绕生物超分子组装规律和生物大分子对细胞器动态的调控原理展开研究。在"生物大分子精准设计调控"方向，立足于实现基于结构的生物大分子模拟与设计，开发基于结构的新型疫苗和大分子药物。

　　综上，实验室在技术装备、科学问题和临床需求三个方面明确使命定位，面向世界科技前沿与国家重大需求，建设成为一个国内不可替代、国际顶尖的生命科学研究机构。