实验室主要面向科学前沿和国家需求，建设国际先进的系统生物学研究平台与研究系统，并形成二者紧密整合的网格结构；建立模式生物和细胞功能等系统的分子网络调控模型，发现其进化、变异的规律、作用机制，并揭示出糖尿病等主要代谢性疾病的发生与发展机制。主要开展三个方面系统生物学研究特色突出的内容：（1）面向世界科学前沿的基础研究——生物体和细胞内蛋白质群体的动态行为的过程及其调控机制；（2）面向人口健康国家重大需求的应用基础研究——代谢性疾病的系统生物学研究；（3）面向技术发展的应用基础研究——系统生物学相关的研究技术体系的建立与发展。