2000年9月30日，博奥生物集团有限公司（简称“博奥生物”）在国务院、发改委、科技部、教育部、卫生部及北京市领导的大力支持下注册成立。同年，生物芯片北京国家工程研究中心依托博奥生物成立。博奥生物集团有限公司暨生物芯片北京国家工程研究中心，是我国医疗健康产业的国有创新型高科技企业，同时也是我国首个以企业化方式运作的国家级生物芯片工程研究中心。

2000年2月29日，在中南海召开的“国务院办公厅第十次科技讲座”上，中心主任程京院士为国务院及各部委领导作了题为《生物芯片-下个世纪革命性的技术》专题报告，呼吁“中国应加大在生物芯片研发方面的投入，实施强强结合，尽快建立国家级工程研究中心，迅速研究开发出一批具有我国自主知识产权的技术，积极参与到国际竞争的行列中去”。这次报告推动党和国家当机立断，将生物芯片产业的发展作为我国科技战略布局之一，并获批复“特事特办”推进生物芯片北京国家工程研究中心建设。

中心自成立以来，率先在国内建立了自主的生物芯片核心技术平台，拥有临床诊断产品研发、生产、销售以及全国第三方独立医学实验室服务于一体的大医学完整产业链，开发了具有自主知识产权的生物芯片和全线配套设备产品，实现了生物芯片及全线配套产品的国产化，并在科研和临床诊断领域得到广泛应用；同时，响应国家关于“预防为主，中西医并重”的卫生健康方针，推动健康中国建设，中心将现代医学与中国传统医学紧密结合，打造出了集健康产品、健康管理和医疗康复于一体的大健康产业板块。作为基因诊断和健康管理产业的“排头兵”，中心产业技术持续升级，不断推动核心技术平台的创新研发，包括微阵列芯片技术平台、微流控芯片技术平台、中医现代化硬件与人工智能平台、中药现代化分子本草高通量筛选平台等。多年来，中心构建起了中国的生物芯片产业链，培养了一批技术产业复合型人才，实现了中国生物芯片行业的跨越式发展。

在国家“十五”至“十四五”期间，中心牵头和参与了近130项国家和省部级科研项目；2007年，中心承担的“系统化生物芯片和相关仪器设备的研制及其应用项目”荣获国家技术发明奖二等奖，2018年，“遗传性耳聋基因诊断芯片系统的研制及应用项目”荣获国家技术发明奖二等奖，2023年，“中医体质辨识体系建立及应用”项目荣获国家科技进步奖二等奖，三次荣膺国家科学技术奖励，彰显了国家工程研究中心在中、西医领域科技创新方面的强劲实力。中心已获境内外专利累计授权超840项，专利转化率超50%。作为生物芯片标准化技术委员会的承担单位，公司主导制定的18项国家标准、9项行业标准获得颁布。在Nature Biotechnology、Nature Communications、Journal of Human Genetics、Clinical Chemistry等科学杂志上发表SCI论文 240 余篇，编著中英文专著11部。

自成立以来，中心始终坚持自主创新，使我国在国际生物芯片领域掌握了话语权：世界首创电磁式生物芯片、国际上第一张转录因子活性谱芯片、国际上第一张用于SARS病毒早期检测的基因芯片、全球第一张获批用于临床的遗传性耳聋基因检测芯片、全球第一张获批用于临床的新冠病毒核酸检测的全集成芯片实验室、全球第一个无空间隔离要求的车载新冠病毒核酸检测移动实验室，并开创了中国高端精密生物分析仪器出口发达国家的先例。

在党和国家的关怀下、北京市政府的支持下，鉴于中心在生命科学与集成医疗的突出贡献，陆续获批国家发改委生物芯片北京国家工程研究中心、国家企业技术中心、北京市企业技术中心、科技部国家863计划成果产业化基地、国家生命科学人才培养基地、国家卫生计生委个体化医学检测试点单位（获批的三家单位中唯一可盈利性单位）、国家卫生计生委第一批高通量基因测序技术临床应用试点单位（肿瘤诊断与治疗、遗传病诊断、产前筛查与诊断、植入前胚胎遗传学诊断）、国家基因检测技术应用示范中心、中国合格评定国家认可委员会实验室认证、美国组织相容性及遗传学协会（ASHI）认证、中国医药生物技术协会生物芯片分会主任委员单位、全国生物芯片标准化技术委员会主任委员及秘书处单位等多项殊荣。

中心2001年利用独创的生物芯片药物筛选专有技术发起成立深圳微芯生物科技股份有限公司，2019年作为全国首家医药企业在科创板成功上市，以发行市盈率467.51倍创下科创板记录；2012年利用独创的一批诊断生物芯片专利技术，成立产业公司北京博奥晶典生物技术有限公司，其在生物芯片与基因检测领域始终处于国内领先地位，获评全国独角兽企业；2021年利用独创的分子本草相关专利技术，创立北京博奥晶方生物科技有限公司，基于现代生命科学和AI技术首创世界超大规模的中药分子功能基因表达谱数据库，用数字化、标准化、规范化的方式开展中药创新药的开发及中药药效分析服务，致力于为中医药的现代化和国际化开创全新的科学发展路径；2024年利用独创的一批中医药智能诊断专利技术，成立北京博奥晶准生物科技有限公司，利用现代工程科学技术融合人工智能、生物信息学、大数据分析等现代科技手段，致力于实现数字化、标准化、智能化中医诊疗技术的突破。中心形成了“中西医并重”的西医诊断（博奥晶典）、西药研发（微芯生物）、中医诊断（博奥晶准）和中药研发（博奥晶方）四大产业化平台。此外，在大健康板块，布局集健康产品、健康技术、健康管理、康复养老于一体的产业平台博奥健康，形成精准检测、科学评估、依测而调、身心并重的健康管理 “测-调/诊-疗”一体化闭环解决方案。