中央研究院生物化學研究所(生化所)於1970年2月1日成立籌備處,1971年3月成立設所諮詢委員會,並推舉李卓皓院士為主任委員,同年12月1日李院士自美返國主持首次會議,對設所事宜獲兩項具體結論:(1)研究範圍:研究具有生物活性的蛋白質,此為本所的長程目標;(2)將所址設於國立臺灣大學,俾與臺灣大學生化科學研究所在教學及基礎研究方面能彼此協助,相得益彰。於1973年2月與臺灣大學生化科學研究所簽訂合作研究生化科學合約。本所位於臺大校總區研究大樓於1973年3月中旬開工興建,1977年4月底完工啟用。1977年7月1日正式成所。自成立以來,參與的研究人員(包含博士後研究員、博士生與碩士生)逐年增加。
1975-1986年這段時期,中研院生化所與臺大生化所在兩位所長羅銅壁院士與王光燦院士帶領下朝著目標穩定發展。初期10至14位實驗室主持人,有一半是由臺大生化所支薪,另一半則由中研院生化所支薪。多數的研究著重於蛇毒與魚類腦下垂體激素,其他研究員則研究植物與微生物酶。透過專業的儀器,本所研究主軸涵蓋了蛋白質純化、胺基酸序列檢測、蛋白質生物物理分析、與肽合成。羅院士為腦下垂體激素專家與蛋白質科學的優秀教師,王院士則是分析生物化學與生物有機合成的優秀導師。兩位所長任內發展出良好的管理與實驗室服務系統,在他們帶領下,中研院生化所與臺大生化所在臺灣的生物化學教育與蛋白質研究領域扮演相當重要的角色,在台北舉辦了數次關於蛋白質生物化學大型國際研討會,並在國際生物化學聯合會中保有臺灣生物化學學會的會員資格。中研院生化所與臺大生化所並與臺大藥理所、化學所、與農業化學所研究人員合作,協助研究生與大學生的生物化學教學。
張文章教授於1986-1991擔任本所所長。在他的任期內邀請了更多中研院生化所的研究人員加入臺大生化所,並從中央研究院獲得更多的資金和更多的幫助以支援每個研究群組。逐漸地,中研院生化所與臺大生化所使用更多的分子生物學儀器來研究垂體激素、蛇毒、和其他蛋白質。同時,本所的研究領域大大地擴展並發展為多樣化,超越了原本蛋白質生物化學的範圍,進入了生物有機化學、蛋白質工程、發育生物學、與分子/細胞生物學領域。
然而,因臺灣大學的空間有限,本所面臨到空間擴張的困難。因此在1990年,中研院生化所制訂了在中研院南港院區建設第二棟建築的計畫。張所長負責選擇最佳的建築設計與建築團隊。然而,在建築動工後不久,張所長開始帶薪研究休假,蘇仲卿教授(一位生物化學家與植物生理學家)此時接任了代理所長職務兩年半,副所長蔡蔭和教授與幾位中研院生化所研究人員則在1992-1994年協助監督了生化所新大樓的建設。
本所大部分的研究團隊都於1995年搬到南港新大樓。但是與臺大生化所的關係,有些研究員仍在臺大生化所保有自己的實驗室,並持續至今。這也同時增強臺大生化所教授成為本所合聘研究員的意願,反之亦然。
正如所盼,南港新大樓的建設擴大本所的研究活動,包括免疫學、疫苗生物學、與受體-配子相互作用研究的新計畫。另一個重要的項目是新增了分子和細胞醣科學計畫,以研究醣蛋白和醣脂的結構、功能、與生物合成。時任所長劉德勇教授為了快速啟動該計畫,成功招募了兩位著名的日本醣科學專家:井上康男教授與井上貞子教授。透過聘用幾位傑出的研究人員,本所醣科學研究計畫得到了快速的發展,現已成為本所的核心力量。
從2000年開始,為了應對後基因體學時代出現的新挑戰,本所的主要研究重點為結構生物學與功能蛋白質體學。2000-2006年在所長王惠鈞教授的帶領下,這些活動順利整合到現有的研究計畫,並建立X射線晶體學與質譜關鍵基礎設施,因此研究領域得以延伸至生物相關的蛋白質結構與功能,同時生物物理學核心設施亦於本所成立。
2006-2014年,在下任所長蔡明道教授的領導下成立生物物理學核心設施,結構生物學研究持續擴大。奠基於這些努力,本所建立了中央研究院級設施:中央研究院冷凍電子顯微鏡中心。該中心建立即是由本所蔡明道教授領導,除了將本所建立為國際結構生物學中心外,2000-2014年間的主要成就還包括招募不同研究領域的新研究人員(結構生物學、細胞生物學、翻譯後修飾、微生物學),並顯著增加本所研究計畫的國際能見度與知名度。
2014至2017年,藥物化學家陳慶士博士擔任本所所長。此期間除了延續具有高影響力的研究外,還擴展了王惠鈞教授與蔡明道教授在所長任期間所展開的與轉譯發展相關的活動。這些活動中最值得注意的是目前正在執行的臺灣蛋白質計畫(TPP),其前身為基因體國家型科技計畫(NRPGM)。與NRPGM一樣,TPP的目標是透過促進學術界與工業界與蛋白質相關的研究來支持臺灣生物技術產業的發展。
2017年8月,國際知名的醣科學家兼本所特聘研究員邱繼輝教授被任命為代理所長。在此期間,本所的研究方向分為三大項:化學、生物學、與結構生物學,研究活動主要集中在四個領域:與機制相關的藥物發現、醣科學、生理學與疾病的轉譯後修飾 、以及膜動力學。從2019年7月開始,另一位醣科學家Todd L. Lowary教授被聘為本所所長,並繼續推動這些領域的研究。
在本所的歷史過程中,本所在台灣生命科學界發揮了重要作用,尤其是在轉譯後修飾蛋白的結構與功能方面。透過針對性招募新的研究人員,該領域將成為本所未來發展的基礎,並將進一步增強現有的實力。進一步提高國際影響力和知名度是本所的主要重點。