Biologi sintetik adalah bentuk studi biologi yang melibatkan penciptaan pemahaman holistik tentang suatu konsep dengan menggabungkan beberapa bidang penelitian. Baru-baru ini, istilah biologi sintetik telah datang untuk mewakili suatu bentuk penelitian yang menggabungkan sains dengan teknik. Dengan cara ini, sistem dan fungsi biologis baru dapat dirancang dan dibangun.
Istilah biologi sintetik pertama kali digunakan pada tahun 1978, setelah Daniel Nathans, Werber Arber, dan Hamilton O. Smith memenangkan Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran. Hadiah itu diberikan setelah Nathans, Arber, dan Smith menemukan enzim restriksi dan menentukan bagaimana menerapkannya pada masalah yang ditemukan dalam genetika molekuler. Hal ini memungkinkan para ilmuwan untuk merekonstruksi molekul asam deoksiribonukleat (DNA) rekombinan, serta menganalisis gen individu. Contoh biologi sintetik ini memungkinkan para ilmuwan untuk mendeskripsikan dan menganalisis susunan gen yang ada, serta susunan baru yang dibuat oleh tangan manusia.
Biologi sintetik umumnya digunakan dalam studi genetika. Dengan biologi sintetik, peneliti dapat membuat model DNA dan menempatkannya di dalam sel hidup untuk mengamati hasilnya. Ini membantu para peneliti menguji teori mereka dan memprediksi hasil genetik.
Karena sistem biologis sebenarnya adalah sistem fisik yang terdiri dari bahan kimia, biologi sintetik telah mengarah ke bidang kimia sintetik. Biologi sintetis dan kimia sintetis berjalan seiring, karena bahan kimia alami digunakan untuk merancang dan membuat bahan kimia baru. Tujuan akhir biologi sintetik adalah merancang dan membangun sistem biologis yang direkayasa untuk memproses informasi, serta mengubah bahan kimia, membuat bahan, menyediakan makanan, menghasilkan energi, memelihara dan meningkatkan kesehatan manusia, serta memelihara dan memperbaiki lingkungan.
Namun, biologi sintetik memiliki tantangannya sendiri. Ahli bioetika sangat prihatin tentang potensi penyalahgunaan biologi sintetis oleh negara-negara teroris. Logam yang sama yang dibuat untuk membuat jarum jahit dan bajak, misalnya, kemudian digunakan untuk membuat tombak dan pedang. Fisika nuklir menciptakan perawatan radiasi untuk kanker, tetapi juga menghasilkan senjata nuklir. Lawan khawatir bahwa, meskipun biologi sintetis mungkin dapat menemukan obat untuk malaria, bidang yang sama juga dapat digunakan untuk membuat senjata biologis yang tidak ada obatnya.