中科院空间应用工程与技术中心系统设计室以载人航天工程为依托，负责载人航天工程空间应用系统总体方案设计、系统内外接口管理与技术协调、载荷研制技术管理和技术支持，是载人航天工程空间应用系统总体技术的研究和支持机构。系统设计室从成立到现在，共获得国家科技进步一等奖1项、全军武器装备科技进步一等、二等奖十余项。
2008年获中华全国妇女联合会“全国三八红旗集体”，获得中国航天基金奖神七任务集体奖和个人奖；2012年，获颁共青团中央和全国青联联合授予的“中国青年五四奖章集体”；5人获载人航天工程突出贡献奖获得者。
系统设计室是一个责任重于泰山，却又朝气蓬勃的队伍。2013年，室主任张涛带领二十几个平均年龄不到35岁、朝气蓬勃的年轻人，接过了载人航天工程空间应用系统系统设计室的接力棒。
21年载人航天空间应用，10艘神舟飞船，一艘目标飞行器，38项空间科学和应用任务、235台有效载荷，100多项具有自主知识产权的新技术、新方法，前辈们的工作成果是好上加好；面向全球变化重大问题的新型地球遥感载荷，瞄准凝聚态物理前沿的复合胶体晶体生长，中德合作的17项动物、植物、微生物、水生生物实验，空间站的应用任务是难上加难。新成立的系统设计室继承前辈工作，勇挑大梁，不断进取。
二十载时间弹指一挥间，空间站应用任务正在紧锣密鼓进行。系统设计室的年轻人不仅出色完成了各项科研任务，还取得了丰硕的团队建设成果：2007年中国科学院先进基层党支部；2008年获中华全国妇女联合会“全国三八红旗集体”；2008年中国航天基金奖神七任务集体奖和个人奖；2011年中国青年五四奖章（集体）；5人获载人航天工程突出贡献奖获得者；国家科技进步一等奖1项、全军武器装备科技进步一等、二等奖十余项。
这支由2名博士后、4名博士和十余名硕士打造的应用系统总体设计师团队，是应用系统的“高档配置”。为保证天宫二号、天舟一号和空间站的应用任务多线并行作战，张涛把大家分成小组，由几位主任设计师负责。“战”时分兵把守，“平”时切磋交流，形成任务和专业的复合结构。
与新型遥感应用配合，天宫一号应用系统采用了国内最高速率的超高速空间信息处理系统，这是我国首次在航天领域使用高速光纤总线技术和高速直接数字调制技术。
主任设计师郭丽丽负责信息系统总体集成和测试，提出采用“五化”方法（测试设计模型化、测试细则模块化、测试操作系列化、测试判读自动化、测试回放过程化），建造一个全新的、完备的、高效的测试平台，通过“三分析”（测试前进行可测试性分析、测试后进行覆盖性分析、过程的可追踪性分析），保证测试的充分性、有效性和完备性。
这个大胆的想法得到了领导的支持，然而，天宫一号应用系统初样第一次电性联试就暴露出上百个大大小小的问题。面对“一群生瓜蛋子乳臭未干就敢干航天”的质疑，他们坚定技术上大台阶的创新理念不动摇，反复查找问题，改进了总线接口协议。载人航天工程万无一失的工程要求被落实到日常工作中，他们不遗留一个测试点，不放过一个测试问题，保证了高速信息处理系统在轨运转流畅。风雨影响不了成长，耕耘总会有收获。
当多谱段的遥感图像成功下传时，郭丽丽终于忍不住问赵光恒总师：“我女儿总吵着要妈妈带着去趟公园，明天能放半天假吗？”
天宫一号上组合了多种先进的遥感设备，但多载荷协同工作、复杂运控配合技术等方面在国内都是首次应用，没有可借鉴的经验，可供参考的只是有限的外文文献。
主任设计师钟红恩领着他的小组，深入到研制一线，和研制人员一起研讨，从光学设备的基本工作原理学起，了解设备的每一个组成单元，弄清每一个接口关系，攻下了一个又一个技术堡垒。系统设计室的办公室在大厦一层，小钟他们常常挑灯夜战。开始保安同志还去看是不是有人下班忘记了关灯，久了也就对那里透出的彻夜灯火习以为常，还忘不了和睡眼惺忪的小钟招呼：“今儿又没回啊？”。
通过不断的体制设计与验证，他们终于设计出了一套多载荷匹配方法，确定了在轨运行控制方案，并在飞行试验中得到成功验证。
主任设计师赵黎萍的小组负责神舟八号中德合作的生命科学实验，目的是为了使中国空间生物学研究与世界前沿接轨，学习和吸取国外航天工程先进技术和管理经验。项目汇聚了5个欧洲国家和我国空间生物学领域的科学、技术和工程管理人员近百人。
两国的文化和工程差异很快就突显出来，德方技术人员不同意按照神舟飞船的规范要求进行可靠性试验，“我们产品研制依据的是NASA和ESA最新的标准，设备上过天，再飞没有任何问题，再试验会造成破坏”。赵黎萍组织大家查阅了相关的几十份国际标准和航天规范，结合缜密的计算分析，拿出了翔实的数据，指出对方产品需要且可以补充进行的实验项目。德方专家心服口服，连说“perfect！
”，按照我方要求完成了全部地面验证工作。最近，赵黎萍收到来自德国热情洋溢的圣诞卡，“My sister, LiPing,…”
空间站将开展我国迄今为止最大规模的空间利用活动。空间站任务主任设计师刘迎春在不到一年时间，他们邀请国内外上千名空间科学与应用专家研讨，完成了100多份调研报告，逐渐形成了我国空间站空间科学与应用任务规划。
规划中他们突破传统思维，提出摆脱上世纪八十年代冷战思维模式，不盲目模仿俄罗斯和平号空间站和国际空间站，突出前沿性、创新性，充分利用空间站的特点优势，走出我国空间站特色应用之路，推动我国空间站应用取得重大的科学和应用突破，实现中国空间科学、宇宙学、天文学的跨越式发展。这个报告一次通过了专家评审，得到了工程领导的肯定和赞扬。
系统设计室的年轻人为了载人航天和空间科学的梦想，把自己的创业激情与载人航天工程这项党和国家的伟大事业结合在一起，通过日常行动，将两弹一星、载人航天工程“四个特别”的文化精神和中国科学院“唯实、求真、协力、创新”的创新文化相融合。一起摸爬滚打，大家锻炼出了深厚的战友情谊，常常搞搞“头脑风暴”，或者互相“炫技”，注重交流，共同提高。
80后的党炜完成了《载人航天任务空间科学实验可靠性和安全性通用要求》的编写，其他三个年轻人也不甘其后，申请了三项国家军用标准的编写工作，获批立项。
到目前为止，系统设计室逐渐构建了专业维-工程型号维-应用系统维的三维立体架构：专业维包括空间科学、飞行器总体技术、软件工程、信息技术、可靠性等专业学科方向；工程型号维包括目标飞行器、神舟飞船、空间试验室、空间站、货运飞船等多个飞行器；系统维包括规划论证、总体设计、产品研制、系统集成、测试试验、飞行试验和飞行后研究的全寿命周期。这为系统设计室迎接未来空间站任务的挑战奠定了技术基础，培养了技术队伍。