美国生活科学网站报道，2003年，一组工程师、计算机科学家和分子生物学家在美国麻省理工学院齐聚一堂，试图解答一个简单的问题：如果生物学变得更快，更廉价，且对工程师们更可预测，那么世界会变得怎样？参与该会议的分子生物学家是美国哈佛大学医学院的帕梅拉·西尔维(Pamela Silver)，他与和生物工程师德鲁·恩迪（Drew Endy）和兰迪·雷特伯格（Randy Rettberg）一起在麻省理工学院教授了一门选修课，学生们必须利用基因部分建立一个细胞回路，就像工程师利用晶体管建造一个电脑芯片一样。这一方法形成了名为合成生物学领域的基础。
12007年研究人员将山羊支原体细菌的基因移植到丝状支原体细菌内。2010年他们利用人工合成的基因同样成功的完成了这一移植。
“将DNA排列好并合成的成本变得更低，我们能够将生物学当做真正的工程学对待，” 西尔维说道。从制造细菌代替血到创造新的生物燃料，再到拼接自然界不存在的简单生物体，合成生物学家设计并创造了新的生物学部件、设备和系统，或者重新设计自然界的系统以用于其它用途。
利用这种强大的方法，科学家们开始设计能够制造食物或者生物燃料的微生物，制成药品以及感知环境里的毒素。这种技术既具有巨大的潜力，同时也存在伦理误区，这完全取决于人类怎么应用它。
标准部件
这一领域的发展根植于分子生物学的发展，使得科学家们能够操纵DNA——所有细胞内的基因指令。在过去的30年里，研究人员研发了剪贴-粘贴DNA的工具，产生了大量的DNA副本，将其排序并最终合成了DNA。
而这多亏了科技高速发展和成本的降低，DNA技术人员能够创造标准化的基因部分并与简单的细胞相结合，例如细菌或者酵母。
