1986年由浙江大学化工系分离工程教研室为主组建生物化工教研室，1996年成立生物化工研究所，2000年更名为生物工程研究所。1987年开始招收生物化工专业本科生，1988年成为生物化工硕士学位授予单位，1993年批准为博士学位授予点，成为国内第二个生物化工博士点。2000年生物化工被批准为浙江省重点学科，2007年成为国家重点（培育）学科，2012年获批设立生物工程博士后科研流动站。目前，研究所已形成了生物工程本科生、生物化工硕士和博士生、生物工程博士后的完整教学和科研体系。
研究所现有教职工23人，其中教授12名，副教授8名，另有在站博士后8名。近几年来，在读生物工程专业本科生60余名、生物化工或生物工程专业硕士研究生90余名、博士研究生60余名，其中多位留学生正在攻读博士学位。研究所与美国、德国、英国、日本的知名大学及研究所建有长期的学术交流和合作研究关系。
研究所强调基础研究和应用研究相结合，建有工业生物催化国家地方联合工程实验室、工业生物催化浙江省工程实验，合作建有膜与水处理技术教育部工程研究中心、浙江省抗真菌药物重点实验室，以及参与化学工程联合国家重点实验室、二次资源化工国家专业实验室和生物质化工教育部重点实验室的建设。主要研究方向有生物催化与转化、生物分离工程、生物资源工程、生物制药工程、生物过程工程、基因工程、蛋白质工程、代谢工程、纳米生物技术和功能膜与膜技术等。近10年来，先后承担了国家自然科学基金项目40多项（其中杰出青年基金项目1项、重点项目8项）、国家973项目2项，973子项目6项、863项目9项、“十五”国家科技攻关项目3项，以及一批省部级基金、攻关和重大横向项目等。获得省部级以上科技成果奖多项、发明或实用新型专利100余项，出版教材、专著20余本。近3年来发表论文400余篇，其中SCI、EI收录200余篇。
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