Biologia sintetică este o formă de studiu biologic care implică crearea unei înțelegeri holistice a unui concept prin combinarea mai multor domenii de cercetare. Mai recent, termenul de biologie sintetică a ajuns să reprezinte o formă de cercetare care combină știința cu inginerie. În acest fel, pot fi proiectate și construite noi sisteme și funcții biologice.
Termenul de biologie sintetică a fost folosit pentru prima dată în 1978, după ce Daniel Nathans, Werber Arber și Hamilton O. Smith au câștigat Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină. Premiul a fost acordat după ce Nathan, Arber și Smith au descoperit enzimele de restricție și au determinat cum să le aplice problemelor găsite în genetica moleculară. Acest lucru a permis oamenilor de știință să reconstruiască moleculele de acid dezoxiribonucleic (ADN) recombinant, precum și să analizeze gene individuale. Acest exemplu de biologie sintetică a făcut posibil ca oamenii de știință să descrie și să analizeze aranjamentele genice existente, precum și noi aranjamente construite de mâna omului.
Biologia sintetică este folosită în mod obișnuit în studiul geneticii. Cu biologia sintetică, cercetătorii pot crea un model ADN și îl pot plasa în interiorul celulelor vii pentru a observa rezultatul. Acest lucru îi ajută pe cercetători să-și testeze teoriile și să prezică rezultatele genetice.
Deoarece sistemele biologice sunt de fapt sisteme fizice compuse din substanțe chimice, biologia sintetică a condus la domeniul chimiei sintetice. Biologia sintetică și chimia sintetică merg mână în mână, deoarece substanțele chimice naturale sunt folosite pentru a proiecta și pentru a crea noi substanțe chimice. Scopul final al biologiei sintetice este de a proiecta și construi sisteme biologice care sunt proiectate pentru a procesa informații, precum și pentru a schimba substanțele chimice, a crea materiale, a furniza alimente, a produce energie, a menține și a îmbunătăți sănătatea umană și pentru a menține și îmbunătăți mediul.
Biologia sintetică are totuși provocările sale. Bioeticienii sunt în mare măsură îngrijorați de potențiala utilizare greșită a biologiei sintetice de către țările teroriste. Aceleași metale create pentru a construi ace de cusut și pluguri, de exemplu, au fost folosite ulterior pentru a crea sulițe și săbii. Fizica nucleară a creat tratamente cu radiații pentru cancer, dar a rezultat și arme nucleare. Oponenții se tem că, deși biologia sintetică poate găsi un remediu pentru malarie, același domeniu poate fi folosit și pentru a crea o armă biologică pentru care nu există nici un tratament.