合成生物学是21世纪初刚刚兴起的一门新兴学科,强调“设计”和“重设计”,其目的是通过人工设计和构建自然界中不存在的生物系统来解决能源、材料、健康和环保等问题。合成生物学的发展要以生物学、化学、物理学、数学、信息学、工程学、计算科学等相关学科的发展为基础。其工程化的理念、标准化的生物工具和大胆新颖的设计思路,一经兴起便引起了世界范围的广泛关注。J. Keasling课题组合成青蒿酸的微生物工厂、C. A. Voigt课题组的生物胶片等合成生物学研究和应用方面的重大突破更是增加了世人的信心。合成生物学的发展受到多个国家政府和研究团体的高度重视,美国、欧盟等国家均投入大量资本支持合成生物学的研究与工业化。2004年被美国MIT出版的《Technology Review》评为将改变世界的10大新出现的技术之一(10 Emerging Technologies That Will Change Your World)。2009年中国科学院300多位专家经过一年多研究发布的《创新2050:科技革命与中国的未来》战略研究系列报告中指出:“合成生物学” 是可能出现革命性突破的4个基本科学问题之一。