合成院通过成果转化、孵化企业，形成产业集群并打造龙头企业。在医药健康领域，构建非天然的药物合成途径，颠覆传统天然化学药物产业模式；发展基因编辑技术，赋予人类挑战重大疾病新的手段。在资源环境领域，开拓新的资源开发思路，突破重大资源瓶颈问题；颠覆传统环境治理模式，构建集监测、聚集与降解于一体的新型污染处理系统。在能源化工领域，制造清洁燃料，构建新的能源生产方式；创造绿色化学品合成途径，促进化工行业的转型升级。在材料制造领域，合成新型功能材料，解决材料合成的重大产业需求；开发生物计算机，为新一轮信息革命奠定硬件基础。