交叉科學所重點實驗室是伴隨著生物物理研究所知識創新工程的深入開展于2011年成立的，通過整合生命科學儀器與技術創新、生物技術與應用等各分支學科，2014年實驗室以優異成績被認定為北京市工程技術研究中心并正式開放運行。交叉科學所重點實驗室自成立以來，始終堅持面向國家戰略需求和生命科學前沿，堅持學科交叉，重視自主創新，產出了一系列卓有成效的科技原創成果，凝聚、吸引、培養了一支具有大跨度學科交叉研究能力的中青年特色創新團隊，為基礎研究提供了有力的支撐保障。
在生命科學儀器與技術創新方面，中國科學院北京生命科學研究院依托生物物理研究所于2009年成立了生命科學儀器技術創新中心，旨在為中科院生命科學研究提供國際水平的先進儀器設備和實驗方法技術，該中心具體掛靠在交叉科學所重點實驗室。截至目前，已獨立承擔多項國家級科研裝備研制任務，其中，于2012年初啟動的首批國家重大科研儀器設備研制專項“光電融合超分辨生物顯微成像系統”為當年生命科學領域唯一一個立項的項目。時任實驗室主任帶領團隊歷經四年時間，率先研制出了處于國際領先水平的設備級系統，并在超分辨成像領域取得了一系列重要研究成果，由于該項目進展順利、成果突出，被基金委列為第一個提前一年結題的研制專項。該儀器首次實現了三維冷凍單分子定位超分辨成像與低溫透射電鏡融合成像、片層光超分辨成像與掃描電鏡融合成像，發展的超分辨光電融合成像技術對推動生命科學前沿領域發展有著重要意義，所取得的一批高水平論文和發明專利成果（如冷凍含水樣品的超分辨光電融合成像技術等）得到了國際同行的廣泛認可，為基礎研究提供了強有力的支撐。
在生物技術與應用方面，實驗室在工業級蛋白質高效制備、疾病檢測方法技術、ATP分子馬達高靈敏度快速檢測技術以及空間生物技術等方面擁有良好的工作基礎和研究隊伍，研究成果有的已成功用于企業生產，有的得到國內外企業/財團的資助支持，一批新的技術生長點正在哺育。
