1980—1990年代,中华人民共和国科学技术委员会批准立项并验收了4个国家实验室。2003年11月,科学技术部正式批准筹建5个国家实验室,加上之前已建成的4个,第一批确认和筹建的共9个。
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海河实验室,即天津市实验室,是2020年天津市发布的《天津市科技创新三年行动计划》提出,天津市将对标中华人民共和国国家实验室列表建设天津市实验室,命名为海河实验室。2021年6月,天津市市长廖国勋召开海河实验室筹备工作,确定选择物质绿色创造与制造、先进计算与关键软件、合成生物学、现代中医药、细胞生态等作为主攻方向。