Η συνθετική βιολογία σχεδιάζει και κατασκευάζει νέα βιολογικά μέρη και συστήματα. Αντιμετωπίζει το DNA ως γλώσσα προγραμματισμού και τα κύτταρα ως προγραμματιζόμενο πλαίσιο. Αντί να μελετά ό,τι υπάρχει, δημιουργεί ό,τι δεν υπάρχει. Ο τομέας συνδυάζει τη μοριακή βιολογία, τη μηχανική, την επιστήμη των υπολογιστών και τη χημεία. Είναι φιλόδοξος, αμφιλεγόμενος και εξελίσσεται ραγδαία.

Η εργασία περιλαμβάνει διάφορες προσεγγίσεις. Τυποποιημένα τμήματα DNA, που ονομάζονται BioBricks, μπορούν να συναρμολογηθούν σε γενετικά κυκλώματα. Η γονιδιακή σύνθεση επιτρέπει την κατασκευή γονιδίων και γονιδιωμάτων από την αρχή. Η μεταβολική μηχανική ανακατευθύνει τον κυτταρικό μεταβολισμό για την παραγωγή νέων ενώσεων. Η επεξεργασία και η σύνθεση γονιδιώματος δημιουργούν οργανισμούς με ελάχιστα ή επανασχεδιασμένα γονιδιώματα. Ο στόχος είναι η προβλεψιμότητα και ο έλεγχος.

Η συνθετική βιολογία έχει παράγει χρήσιμα πράγματα. Η τροποποιημένη ζύμη παράγει αρτεμισινικό οξύ, πρόδρομο ενός ανθελονοσιακού φαρμάκου. Τα τροποποιημένα βακτήρια παράγουν βιοκαύσιμα και βιοπλαστικά. Τα τροποποιημένα κύτταρα ανιχνεύουν περιβαλλοντικούς ρύπους και τους αναφέρουν με φθορίζον σήμα. Τα κυκλώματα συνθετικών γονιδίων χρησιμοποιούνται στην έρευνα για τη μελέτη της γονιδιακής ρύθμισης και στην ιατρική για τον προγραμματισμό των ανοσοκυττάρων.

Ο τομέας εγείρει ανησυχίες. Οι τροποποιημένοι οργανισμοί θα μπορούσαν να διαφύγουν και να διαταράξουν τα οικοσυστήματα. Οι συνθετικοί παθογόνοι οργανισμοί θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως όπλα. Η γραμμή μεταξύ της μηχανικής και της δημιουργίας ζωής είναι θολή. Οι κανονισμοί εξακολουθούν να ανακαλύπτουν την υστέρηση. Η συνθετική βιολογία είναι ισχυρή και οι συνέπειές της θα εξαρτηθούν από τον τρόπο με τον οποίο θα διέπεται.