牧原实验室是由河南省人民政府于2023年6月25日批准成立，由西湖大学和西湖牧原合成生物研究院牵头组建的河南省实验室。

牧原实验室面向我国粮食安全等重大战略需求，聚焦合成生物领域科技发展前沿，坚持以科技引领和创新性转化为牵引，开展重大前沿基础研究和关键技术攻关，并致力于建立世界一流的合成生物研究、人才培养基地及产业创新平台，为生物经济和生态环境可持续发展做出突破性贡献，推动国家及中部地区合成生物产业集群高质量发展。

实验室建设模式为“一中心”“一基地”协同建设，“一中心”为牧原实验室郑州研发中心，“一基地”为牧原实验室南阳中试及量产实验基地暨南阳市西湖牧原合成生物研究院。该建设模式有助于探索科研成果高效地转化为新兴生产力，将科研、中试、量产与应用的链路打通，让科研真正成为经济发展新动能，打造生物制造产业的创新模式。