面對後基因體時代新的挑戰，自2000年起開拓結構生物學(Structural Biology)與功能性基因體學(Functional Genomics)的探討等嶄新的研究課題，冀望對21世紀的生命科學領域的發展有重大的突破及影響。 目前研究領域歸納成四個重點的核心方向：(1)蛋白質結構與生物物理學，(2)生物及藥物化學，(3)蛋白質網路及轉譯後修飾，(4)細胞膜動力學及細胞相關的訊息傳遞。在這些研究領域中，除了持續追求研究的高品質與優越性，生化所的目標將強調所內研究邁向轉譯醫學的發展。
