合成生物学是指人们将基因连接成网络，让细胞来完成设计人员设想的各种任务。例如，通过把网络同简单的细胞相结合，可提高生物传感性，帮助探测人员确定地雷或生物武器的位置。再如向网络加入人体细胞，可以制成用于器官移植的完整器官。
让·维斯是麻省理工学院计算机工程师，他在读研究生时就迷上了生物学，并开始为细胞“编程”，现在已成为合成生物学的领军人物。维斯的导师、计算机工程师和生物学家汤姆.奈特表示，他们希望研制出一组生物组件，可以十分容易地组装成不同的“产品”。
目前，研究人员正在试图通过控制细胞的行为，以研制不同的基因线路——即特别设计的、相互影响的基因。波士顿大学生物医学工程师科林斯已开发出一种“套环开关”，所选择的细胞功能可随意开关。加州大学生物学和物理学教授埃罗维茨等人则研究出另外一种线路：当某种特殊蛋白质含量发生变化时，细胞能在发光状态和非发光状态之间转换，起到有机振荡器的作用，打开了利用生物分子进行计算的大门。维斯和加州理工学院化学工程师阿诺尔一起，采用“定向进化”的方法，精细调整研制线路，将基因网络插入细胞内，从而达到有选择性地促进细胞生长的目的。
维斯目前正在研究另外一群称为“规则系统”的基因，他希望细菌能准确估计刺激物的距离，并根据距离的改变做出反应。该项研究可用来探测地雷位置：当它们靠近地雷时细菌发绿光；反之则发红光。维斯另一项大胆的计划是为成年干细胞编程，以促进某些干细胞分裂成骨细胞、肌肉细胞或软骨细胞等，让细胞去修补受损的心脏或生产出合成膝关节。尽管该工作尚处初级阶段，但却是生物学调控领域中重要的前进方向。