面向自组装超结构、软物质与软器件国际学术前沿和人民生命健康，积极部署生物有机自组装形性调控技术的开发以及基于其超结构和功能器件装备的研发；重点开展超结构材料的设计、制备与应用，（肽）分子自组装，表界面微纳功能结构制造，材料-结构-器件一体化，自组装器件装备的设计制造，生物-器件界面交互等自组装相关前沿研究工作。研究室通过学科交叉、国内外联合培养和建立国际化的科研团队，营造开放包容、探索求真、敢为人先的科研环境，挑战国际前沿学术难题，开展高水平科学研究；努力争取在自组装领域里取得具有国际影响力的一流科研成果，成为国内外知名的生物有机自组装超结构、软物质与软器件前沿创新研究中心和高水平人才培养基地。

现由肽合成实验室、超分子材料制备表征平台、微纳功能结构设计制造实验室、细胞操纵实验室和先进器件加工测试平台5个梯度科研平台组成。