北京大学深圳研究生院化学生物学与生物技术学院是北京大学于2003年在深圳创立的一所研究生院。学院立足深圳，充分发挥北京大学的学科优势，创造性地将现代有机合成化学、药物化学、生物学、计算和生物信息学、转化医学等集成整合，多领域科学家协同攻关，密切配合，开辟了原创技术集成创新的新路径，搭建了一个现代化的药物研发平台，探索培养交叉符合型高层次生物医药研发人才新模式。
化学基因组学是运用化学分子探针来系统地研究特定生物学靶点的和生物学过程的新兴学科。开展化学基因组学的研究，对开发我国具有自主知识产权的新的药物靶点和治疗药物具有重要的战略意义。化学基因组学实验室正在致力于抗病毒和抗肿瘤药物的研究，并积极地参与国家新药创新研究体系的建设。
化学基因组学实验室始建于2003年6月，实验室面积已经超过3000平方米。拥有核磁共振、气质联用、
高效液相色谱、PCR仪、超速离心机等先进的科研设备。实验室为深圳市重点实验室，已经通过
广东省重点实验室立项审核，处于建设期。实验室主要从事包括生物学、有机合成化学、计算化学在内的交叉学科研究，主要研究领域有：活性天然化合物的全合成及有机合成方法的研究；药物分子设计；有机反应机理；细胞周期调控机制的研究；肿瘤干细胞研究；病毒学；结构生物学；遗传与
发育生物学；药物－靶标相互作用和构效关系；生物大分子结构与性质的理论研究等。重点研究治疗严重危害人健康的
恶性肿瘤及病毒性传染疾病（如HIV和HCV等）。
纳微米科学是一个新的科学领域，开展纳微米科学的研究将有助于开发新能源，研制新材料，以及推动绿色化学的研究。化学生物学与生物技术学院的纳微米研究中心旨在培养从事纳微米科学研究的优秀人才。同时，该研究中心也紧密结合中国产业发展的实际需求，瞄准国际纳微米材料前沿课题，以产业需求为导向，全力开展产学研合作，并充分发挥北京大学学科交叉的科技优势。
实验室现有科研人员 68人（35岁以下科研人员47人，35-45岁科研人员11人，45-55岁科研人员10人），其中专职高水平教师25人（
中国科学院院士1名、国家杰青5名、深圳市国家级人才4名、北京大学百人学者5名、鹏城学者3名、深圳“双百计划”人才2名）；教辅人员共计6人；累计培养硕士研究生90人、博士研究生121人、博士后19人。拥有独立的学术委员会。
实验室的组织形式和科研运作采用国际规范的“Principal Investigator”机制，即课题组长负责制。各课题组围绕新药研发中的核心问题，运用学科交叉的研究方法，充分发挥有机合成化学、生物学、理论计算化学和转化医学等学科相互交叉融合的功能和作用，协同攻关，密切配合，在抗癌和抗病毒细菌药物等研究及相关领域开展工作。