北京大学深圳研究生院化学生物学与生物技术学院创建于2003年，现设有化学基因组学重点实验室、计算化学与药物设计实验室和创新药物研发中心（转化医学部）。作为第一家教育部“化学基因组学”专业二级学科博士授予点，学院以研究和发展具有自主知识产权的抗癌、抗病毒、抗心脑血管疾病和抗神经退行性疾病等创新药物为主攻方向，旨在融合现代有机合成化学、药物化学、生物学、计算和生物信息学等关键前沿领域，培养交叉复合型高层次生物医药研发人才，为深圳市和国家生物医药重点扶持产业的快速发展提供高端人才支撑服务。
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。化学基因组学重点实验室2005年12月成为深圳市重点实验室；2007年获得广东省重点实验室建设项目立项，成为深圳市四家广东省重点实验室之一；2010年2月实验室获得科技部的正式批复，成为省部共建国家重点实验室培育基地。目前，化学基因组学重点实验室正在致力于抗癌、抗病毒、抗心脑血管疾病和抗神经退行性疾病等的研究，并积极地参与国家新药创新研究体系的建设。
转化医学是近年来国际医学健康领域出现的新概念，其主要目的是为了在基础医学与药物研发、临床医学之间建立起直接关联，从实验室到病床，把基础研究获得的知识、成果快速转化为临床上的治疗新方法。目前实验室正在建设以甘文标教授、李沉简教授、霍玉庆教授、史裕光教授、魏丽萍教授、肖瑞平教授为代表的创新药物研发中心，并依托深圳的地缘优势与香港中文大学合作建立药物临床研究中心。
计算化学与药物设计实验室结合计算化学、有机化学、生物物理学、分子生物学、结构生物学和生物信息学的力量进行交叉学科研究，以新药设计、蛋白-蛋白相互作用、多肽结构预测、化学反应机理和发展理论模拟新方法为主要研究领域。利用理论计算的研究方法，对重要蛋白质进行分子动力学模拟，进行结构预测、作用机理研究；利用分子对接的计算方法对先导化合物进行虚拟筛选和结构优化；发展新的理论模拟方法，开发自主知识产权的理论模拟工具；在结构生物学方向解析特定蛋白的晶体结构，为进一步药物研发提供全新的标靶；在生物物理化学方向建立以质谱,ITC,圆二色谱等仪器为主的生物学检测平台，对具体的蛋白－蛋白相互作用、蛋白－小分子相互进行测评。使用不同手段针对同一个科学问题的多角度研究，可以在分子水平获得更准确细致理解。
科研平台
化学生物学与生物技术学院以抗癌、抗病毒、抗心脑血管疾病和抗神经退行性疾病的药物研发为主要研究方向，开发具有自主知识产权的成果，建立一个具有国际竞争能力的创新药物研究平台和研究团队，以交叉学科研究为特色培养生物医药研发的优秀人才。并结合深圳优势，提升深圳生物医药产业的源头创新能力，为发展深圳高科技产业做出贡献。力争在五年的时间使平台在国际相关研究领域有一定的影响力。
学院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、抗病毒、抗心脑血管疾病和抗神经退行性疾病等研究及相关领域开展工作。