合成生物学是继“DNA双螺旋结构的发现”和“人类基因组计划”之后，以工程化的手段设计合成基因组为标志的第三次生物技术革命。合成生物学领域正处于多种生物学研究领域的交叉口，概念还处于开放探索阶段，是从理解到设计到创造生命的宏观科学的微观集成。

　　狭义上的合成生物学是指利用可再生的生物质资源为原料生产各种产品。广义上的合成生物学是指通过构建生物功能元件、装置和系统，对细胞或生命体进行遗传学设计、改造，使其拥有满足人类需求的生物功能，甚至创造新的生物系统。本报告以广义概念为主。

　　合成生物学的本质是让细胞为人类工作生产想要的物质。它以“人工设计与编写基因组”为核心，可针对特定需求和用途，利用自然界中已有物质的多样性，从工程学角度设计构建具有元器件或模块，对已有生物系统的重新或优化设计、生命过程的集成式解析，或者设计合成全新可控运行的新生物系统，以帮助人类实现治疗疾病、生产产品、治理环境等目标。