Biologia syntetyczna projektuje i buduje nowe części i systemy biologiczne. Traktuje DNA jako język programowania, a komórki jako programowalne podwozie. Zamiast badać to, co istnieje, tworzy to, czego nie ma. Dziedzina ta łączy biologię molekularną, inżynierię, informatykę i chemię. Jest ambitna, kontrowersyjna i szybko się rozwija.

Praca obejmuje kilka podejść. Standaryzowane fragmenty DNA, zwane BioBricks, można łączyć w obwody genetyczne. Synteza genów pozwala na konstruowanie genów i genomów od podstaw. Inżynieria metaboliczna przekierowuje metabolizm komórkowy w celu produkcji nowych związków. Edycja i synteza genomu pozwalają tworzyć organizmy z minimalnymi lub przeprojektowanymi genomami. Celem jest przewidywalność i kontrola.

Biologia syntetyczna stworzyła użyteczne rzeczy. Modyfikowane drożdże produkują kwas artemizynowy, prekursor leku przeciwmalarycznego. Modyfikowane bakterie produkują biopaliwa i biotworzywa sztuczne. Modyfikowane komórki wykrywają zanieczyszczenia środowiska i sygnalizują je za pomocą sygnału fluorescencyjnego. Syntetyczne obwody genowe są wykorzystywane w badaniach do badania regulacji genów oraz w medycynie do programowania komórek odpornościowych.

Ta dziedzina budzi obawy. Organizmy modyfikowane genetycznie mogą uciec i zaburzyć ekosystemy. Sztuczne patogeny mogą zostać użyte jako broń. Granica między inżynierią genetyczną a tworzeniem życia jest płynna. Przepisy wciąż nadrabiają zaległości. Biologia syntetyczna jest potężna, a jej konsekwencje będą zależeć od tego, jak będzie zarządzana.