中国科学院系统微生物工程重点实验室依托于中科院天津工业生物技术研究所，于2010年12月31日由中国科学院批准成立。 

实验室定位于微生物生物技术领域的应用基础研究。以促进化学工业的原料、工艺替代和发酵工业的产业升级为目标，运用基因组学、系统生物学和合成生物学的研究思想和技术手段，对工业微生物的生理和代谢功能进行系统深入的解析，重点发展生化网络重构模拟、生物设计、代谢途径工程、基因组工程、进化工程、生理工程等菌株设计和改造的新方法与新策略，建立工业微生物基因组分子改造的技术体系，打通从基因组到产品的技术链条，构建高效微生物细胞工厂，显著提升发酵生产水平，促进节能减排，获得生产生物纤维、生物材料、生物燃料、重大化工产品和大宗发酵产品的先进菌株与技术，为生物制造产业提供核心技术支撑，满足国家对能源、环境与经济可持续发展的重大需求

主要研究方向： 

1、细胞网络的模拟与设计 

发展细胞网络的模拟和设计方法，整合跨组学数据构建电子细胞模型，设计新途径，针对工程目标设计细胞网络。 

2、功能元件的创建、挖掘与改造 

挖掘表征表达调控元件、功能基因元件，通过计算设计创建新元件，优化功能元件性能。 

3、高效细胞工厂的合成与优化 

创建化学品合成的代谢途径，优化代谢调控网络，优化复杂抗逆生理性能。