基因合成是指按照人們的意愿在體外人工合成雙鏈DNA分子的技術(shù)，人工合成基因的長(zhǎng)度范圍通常為50bp~12kb。
美國(guó)俄勒岡州里德學(xué)院文特爾(C.Venter)等發(fā)明了“合成細(xì)胞(synthetic cell)”，這是一種攜帶了人工改造基因組的普通細(xì)菌。由于基因組DNA在整個(gè)細(xì)菌中只占1%的質(zhì)量比例，因此我們可以認(rèn)為只有很少一部分的細(xì)菌是屬于人工合成性質(zhì)的。但是由于基因組對(duì)于生物體的意義十分重要，因此從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)是這種人工合成的物質(zhì)控制了整個(gè)細(xì)菌細(xì)胞，如其結(jié)構(gòu)與功能等。
美國(guó)生物學(xué)家科恩(S.Cohen)開創(chuàng)了人工合成基因的先例，他將金黃色葡萄球菌的質(zhì)粒和大腸桿菌的質(zhì)粒“組裝”成“雜合質(zhì)粒”，“送入”大腸桿菌體內(nèi)，得到了抗藥性大腸桿菌，為后續(xù)試驗(yàn)提供了可靠性的基礎(chǔ)。他還將非洲爪蟾的一段DNA與大腸桿菌的質(zhì)粒進(jìn)行“拼接”，大腸桿菌獲得了非洲爪蟾的核糖體核糖核酸(rRNA)。1970年，美籍學(xué)者科蘭納(H.G.Khorana)首次用化學(xué)方法人工合成了有77個(gè)核苷酸對(duì)的酵母丙氨酸的結(jié)構(gòu)基因。后來(lái)，很多真核生物基因也通過(guò)人工合成的方法來(lái)獲得，如家兔和人的珠蛋白基因、人生長(zhǎng)激素抑制因子的基因等。除此之外，胰島素、干擾素等都是通過(guò)基因工程的方法人工合成的。該方法可以在較短的時(shí)間內(nèi)培育出大量人們所期望的新的生物制品，大大提高了生產(chǎn)效率，成為科學(xué)領(lǐng)域最具發(fā)展前景的技術(shù)之一。2010年，完全由人造基因控制的單細(xì)胞細(xì)菌誕生，這是首例人工合成的生命，這一成果的出現(xiàn)開創(chuàng)了人工合成生命的新時(shí)代。
人工合成的生命的確能夠幫助我們更好地了解自然的生命。不斷縮減基因組的大小可以告訴我們哪些基因與生物體生長(zhǎng)的速度、效率和生命力大小有關(guān)。這種人工合成基因組DNA的新技術(shù)也讓我們能夠嘗試進(jìn)行一些只能在全基因組水平上開展的研究工作，如嘗試制備一種對(duì)所有病毒、酶或者各種“天敵”都具有抗性的細(xì)胞。如果研究發(fā)現(xiàn)，最小的基因組就是一個(gè)基因，那么更大的人工合成基因組就顯得更有科學(xué)意義。
