于2018年7月成立，围绕不同物种基因组的设计、合成再造和人工调控等关键科学问题，发展共性关键技术，解析生命活动的本质，构筑智能疾病诊疗、药物高效规模合成等重大应用的科学支撑，促进生物产业创新发展与经济绿色增长。实验室的重点研究方向包括：1）原核、真核生物及合成生态系统的设计规律研究；2）人工基因组的构建、进化及模块化技术；3）基于合成噬菌体和细菌底盘的转化和应用示范。重点实验室将以成为我国合成基因组学研究领域顶尖科研机构及全球创新网络的重要枢纽为发展方向，引领我国科学家在合成基因组学基础理论方法、新技术开发及其在医疗、农业、环境、军事等领域的应用做出具突破意义的标志性工作，催生一批变革性的高新技术成果，并快速推动应用转化。
