합성생물학은 새로운 생물학적 구성 요소와 시스템을 설계하고 구축하는 학문입니다. DNA를 프로그래밍 언어로, 세포를 프로그래밍 가능한 섀시로 취급합니다. 기존의 것을 연구하는 대신, 존재하지 않는 것을 창조합니다. 이 분야는 분자생물학, 공학, 컴퓨터 과학, 화학을 융합합니다. 야심차고 논란의 여지가 있지만, 빠르게 발전하고 있습니다.

이 연구에는 여러 가지 접근 방식이 포함됩니다. 바이오브릭(BioBricks)이라고 불리는 표준화된 DNA 부품을 조립하여 유전 회로를 만들 수 있습니다. 유전자 합성은 유전자와 게놈을 처음부터 새로 구축할 수 있게 해줍니다. 대사 공학은 세포 대사를 재조정하여 새로운 화합물을 생성하도록 합니다. 게놈 편집 및 합성은 게놈이 최소화되거나 재설계된 유기체를 만들어냅니다. 궁극적인 목표는 예측 가능성과 제어력을 확보하는 것입니다.

합성생물학은 유용한 것들을 만들어냈습니다. 유전자 조작 효모는 항말라리아제 전구체인 아르테미신산을 생산합니다. 유전자 조작 박테리아는 바이오 연료와 바이오 플라스틱을 생산합니다. 유전자 조작 세포는 환경 오염 물질을 감지하고 형광 신호를 통해 이를 보고합니다. 합성 유전자 회로는 유전자 조절 연구와 면역 세포 프로그래밍을 위한 의학 분야에서 사용됩니다.

이 분야는 여러 우려를 낳고 있습니다. 유전자 조작 생물체가 탈출하여 생태계를 교란할 수 있고, 합성 병원체가 무기로 사용될 수도 있습니다. 생명 공학과 생명 창조의 경계가 모호하며, 관련 규제 또한 아직 미흡한 실정입니다. 합성 생물학은 강력한 힘을 지니고 있으며, 그 파급 효과는 어떻게 규제되느냐에 따라 달라질 것입니다.