如果我们食用的粮食、肉类、油脂，不需要土地种植和畜牧养殖，就可以摆脱靠天吃饭和土地资源紧张的命运；如果我们使用的汽油、制造各种化工产品的原料，不需要石油、天然气等碳基能源，就不会再担心能源枯竭和环境污染的问题；如果很多珍稀的药物成分，不需要再从植物和动物中提取，就不会担心物种灭绝和过多杀戮……这些看似天方夜谭的事情，正随着合成生物学技术的迅猛发展被逐步实现，未来我们所需的各种产品可能像酿啤酒一样，在工厂车间就能制造出来。
日前科技部批准建设国家合成生物技术创新中心，这将为提升我国合成生物领域企业和产业创新能力提供有力支撑。
合成生物学作为新兴前沿交叉学科之一，早在2004年就被美国《麻省理工·技术评论》选为改变世界的未来十大技术之一。中国科学院天津工业生物技术研究所副所长王钦宏介绍说，合成生物学就是采用工程化设计理念，对生物体进行有目标的设计、改造乃至重新合成，创建出能完成特定功能或被赋予非自然功能的“人工生物”。它是继DNA双螺旋结构发现和基因组测序之后的“第三次生物科学革命”，促进了人类对生命密码从“读”到“写”的质变，使人类克服自然进化的局限，让设计自然为人类服务成为可能。
“合成生物学是在分子水平上对生命系统的重新设计和改造。”王钦宏解释说，这个过程很像IT技术，如果让计算机实现某种功能，需要很多元器件集成起来。基因就相当于具有各种功能的元器件，我们把所需要合成的目标物质的各种基因以工程化的方式设计集成，然后装入底盘细胞（目前便于遗传操控的酿酒酵母和大肠杆菌是常用的底盘细胞），被重新设计的细胞就是合成生物。以生物合成番茄红素为例，我们可以先从番茄中提取番茄红素合成所需要的所有基因，然后把这些基因重新设计组合，再装入“底盘细胞”——大肠杆菌或酿酒酵母中获得合成生物，再以葡萄糖作为原料，通过类似酿造啤酒一样的过程，生产出的番茄红素，与从番茄中提取的番茄红素完全一样。
这个看似简单的过程，涉及到生物学与化学、工程学、计算、生物信息学等多学科的交叉融合，此外还涉及基因组测序、基因化学合成、基因编辑、生物计算与建模、蛋白质结构解析、理性设计与定向进化、合成途径构建与调控等一系列核心技术。
“从2010年首个细胞生命被成功合成，到2019年实现功能性定制细胞器的合。