随着分子生物学和系统生物学的发展，作为基于系统生物学的遗传工程和工程方法的人工生物系统研究，合成生物学（Synthetic biology）从基因片段、DNA分子、基因调控网络与信号传导路径到细胞的人工设计与合成等方面，将工程学原理与方法应用于遗传工程与细胞工程等生物技术领域，形成了一门崭新的学科。合成生物学、计算生物学与化学生物学一同构成系统生物技术的方法基础，随着计算机、生物信息、基因合成与基因测序等技术的进展，使计算机辅助设计、全基因乃至基因组人工合成成为可能，使生物工程产业化的技术瓶颈可能突破，使生物产业能够进入工程化与设计化的产业发展，导致了有如“系统科学与自动通讯技术”之间的理论研究与技术转化互动，系统科学与生物技术、系统生物学与合成生物学之间的密切互动，也将导致系统生物技术的基础研究向应用开发的转化（转化科学、转化生物学）距离迅速缩短。必将在人类探索解决所面临的环境、能源、健康危机，提供有利的解决工具和方案。