生物工程研究所所以生物工程应用技术研发为目标，主要研究方向包括：1.工业生物技术:研究所依托北大工学院丰富的智力资源和现有科研成果，以生物转化为核心技术，开发和推广化学品、能源、新材料等创新的生物制造技术，为发酵、食品、化工、环保等行业提供生物解决方案。 2. 医药生物技术:研究所致力于研制最新的医药生物技术及其制品，如临床诊断技术，诊断试剂研制，疫苗，细胞因子和抗体药物等。 研究实体:研究所下设分子生物学实验室、细胞生物学实验室和发酵工程实验室等3个研究实体，分别从事不同领域的生物工程技术开发。 a.分子生物学实验室:该实验室采用基因工程和蛋白质工程技术，对生物大分子如DNA、蛋白质和工程菌株进行分析，改造和制备，以获得具备特定功能的生物大分子和工程菌株。 b.细胞生物学实验室:细胞生物学实验室从细胞水平上研究各种化学和生物药物、 生物大分子和病毒等对细胞的运动、增殖、分化、凋亡等基本生命活动和细胞内与细胞间的调节网络的影响，为化学药物、生物药物、疫苗等提供了功能评价平台；同时通过对细胞进行基因工程改造，使其能够生产生物技术制剂和生物药物如细胞因子，抗体，病毒等。c.发酵工程实验室:发酵工程实验室以微生物发酵新菌株和新工艺、微生物转化技术、环境治理及其友好产品的微生物为主的研究方向，利用基因工程，代谢工程和酶工程等现代生物技术，研究开发与应用于工、医药、农业、环保等行业的微生物新菌种和酶制剂，并进行相应的工业化生产技术的开发。