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遺傳發育所1959年成立于北京，前身是由中國科學院植物研究所遺傳研究室與動物研究所遺傳組合并組建的中國科學院遺傳研究所。2001年，遺傳研究所與中國科學院發育生物學研究所（1980年建立）整合成立遺傳與發育生物學研究所（即遺傳發育所）；2002年整合中國科學院石家莊農業現代化研究所（1978年建立），并成立了具有法人資格的農業資源研究中心；2003年研究所人類基因組研究中心（包括華大基因）成建制分離成立中國科學院北京基因組研究所。遺傳發育所歷任所長李家洋（2001～2004）、薛勇彪（2004～2014）、楊維才（2014~2023）。 

　　遺傳發育所下設基因組生物學、分子農業生物學、發育生物學、分子系統生物學和農業資源等5個研究中心，擁有公共技術平臺、實驗動物中心、現代化植物溫室等平臺設施，昌平生物技術育種基地、海南南繁育種試驗基地、東營分子設計育種試驗基地等試驗基地，以及河北欒城農田生態系統國家野外觀測試驗站、南皮生態試驗站、太行山試驗站等網絡臺站。擁有植物基因組學國家重點實驗室、植物細胞與染色體工程國家重點實驗室、分子發育生物學國家重點實驗室，中國科學院農業水資源重點實驗室、河北省節水農業重點實驗室、河北省土壤生態學重點實驗室，是國家植物基因研究中心（北京）的依托單位。2014年聯合中國科學院原上海生命科學研究院植物生理生態研究所（現分子植物卓越創新中心）與英國約翰英納斯中心共同成立了中國科學院-英國約翰英納斯中心植物和微生物科學研究中心。 

　　研究所的戰略定位和發展目標是，面向我國糧食安全、人民健康的重大戰略需求和生命科學與農業生態學前沿，攻克遺傳與發育生物學和農業資源高效利用領域重大科學和關鍵技術問題，在國家科技創新體系中發揮骨干和引領作用，成為遺傳與發育生物學原始創新研究基地、生物高新技術研發基地、優秀人才培養基地和國內外具有重要影響力與核心競爭力的研究所，作為現代農業和生命健康領域國家戰略科技力量，服務國家科技和社會經濟發展。上世紀六十年代至九十年代，研究所在高粱雄性不育及雜種優勢應用，棉屬種間雜交育種、大豆高效育種、小麥花藥培養與單倍體育種、原生質體再生等作物育種理論與技術體系創新，動物胚胎移植、胚胎核移植、人類遺傳病產前診斷、中國人類群體遺傳學，以及農業生態節水、鹽堿地資源利用和中低產田產能提升等領域做出了開創性的貢獻。2001年遺傳發育所成立并進入中國科學院知識創新工程以來，先后出色完成了二期、三期、創新2020和“率先行動計劃”第一階段的創新發展目標。在完成國際人類基因組計劃1%測序、中國水稻基因組框架圖和精細圖、重要農作物（小麥、水稻、大豆、番茄等）基因組精細圖譜構建，理想株型、氮高效、植物免疫、生殖發育、表觀調控等復雜性狀調控機制解析，植物染色體工程、分子設計育種、作物快速人工馴化和基因組編輯等前沿技術創新，農田水碳氮循環及環境效應、咸水資源利用和鹽堿地增糧技術體系創立，“渤海糧倉科技示范工程”，干細胞與組織器官再生臨床修復技術等方面做出了重要創新貢獻。研究所獨立或合作完成的8項成果入選“中國十大科技進展新聞”（2001、2002、2003、2010、2018、2021年）、5項入選“中國科學十大進展”（2009、2010、2013、2014、2018年）、4項入選“中國生命科學十大進展”（2016、2019、2020、2021年）。李振聲院士因在小麥遠緣雜交育種的開創性貢獻榮獲2006年度國家最高科學技術獎，李家洋院士領銜完成的“水稻高產優質性狀形成的分子機理及品種設計”榮獲2017年度國家自然科學獎一等獎。2001年以來，研究所主持完成的成果獲得國家自然科學獎二等獎6項、科技進步獎二等獎3項。 

　　遺傳發育所共有創新研究組90余個，職工520余人，其中中國科學院院士5人，國家杰出青年科學基金獲得者28人。擁有一級學科“生物學”、“生態學”博士學位、“作物學”碩士學位和“生物與醫藥”、“農業”專業學位碩士授權點，設有“生物學”和“農業資源與環境”一級學科博士后流動站。 

　　遺傳發育所是中國遺傳學會和河北省農業系統工程學會的掛靠單位，主辦英文學術期刊《Journal of Genetics and Genomics》和中文學術期刊《遺傳》、《中國生態農業學報》。