中国科学院植物生理生态研究所系由原中科院上海植物生理研究所与原中科院上海昆虫研究所于1999整合而成。

研究所瞄准植物、微生物和昆虫的重要生理过程及其相互作用的科学前沿，面向我国可持续农业、生态环境、生物能源及生物制造的重大战略需求，开展原创性、系统性的基础和应用基础研究。研究所的发展目标是在水稻高产优质的分子生理与遗传基础、植物逆境生理和抗性改良生物技术、微生物代谢的系统生学研及人造生命体系的合成等三个领域取得重大突破；在植物、昆虫和微生物重要性状形成的功能基因组学、植物和昆虫发育过程的精细调控、植物、昆虫和微生物代谢产物的合成途径和人工合成、作物抗虫、抗病和抗逆的基因调控、先进生物技术等领域的研究取得实质性的进展；在农业分子育种和工业生物技术等应用技术上掌握一批核心自主知识产权， 使我所在综合实力上进入国际一流研究所的行列。

植物生理生态研究所已获批成立中国科学院分子植物科学卓越创新中心，面向国家粮食生产和生态环境安全的重大战略需求，聚焦植物遗传多样性、植物生长发育调控和植物与环境互作机理等关键科学问题，开展基础性、前沿性和原创性的研究，以期建立起我国在植物前沿科学研究领域的国际领先地位，并最终服务于农业和生态环境科学。中科院上海植物逆境生物学研究中心纳入分子植物卓越中心统一管理，中科院上海辰山植物科学研究中心作为院市共建研究单元依托分子植物卓越中心管理。

“十三五”期间，分子植物科学卓越创新中心将继续在植物遗传、发育和生理学科的前沿领域取得国际领先的研究成果，在昆虫发育和进化生物学的基础理论上取得重大发现，在合成生物学的理论和技术上有所突破，在植物-昆虫-微生物相互作用的研究上取得实质性进展。“十三五”末，在国际同类研究机构的排名（以论文累计引用数计）进入或接近TOP 10。

2017年取得了一批令人瞩目的成果，共发表SCI研究论文150余篇，包括Nature、Science、Nat Genet、Energ Environ Sci、Nat Commun、Mol Cell、Cell Res、PNAS、Dev Cell 、Plant Cell、PLoS Genet等国际重要学术期刊。

2017年共申请中国发明专利38件，PCT专利6件；申请计算机软件著作权1件；24件中国发明专利获得授权，4件PCT专利获授权。

2017年韩斌院士团队与中科院遗传发育所、农科院水稻所相关团队经十余年的通力合作，合作项目“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”获得2017年度国家自然科学奖一等奖（植物生理生态研究所为第二完成单位）。该项目的研究成果是绿色革命的新突破，为新绿色革命奠定了重要的理论基础，具有重要的国际影响。由李家洋、韩斌、钱前团队组成的“水稻分子遗传学团队”团队还获得2017年度“求是科技成就集体奖”。由陈晓亚院士领衔的“植物次生代谢与抗虫”项目获得2017年度上海市自然科学一等奖。