合成生物学作为认识生命的“钥匙”、改变未来的颠覆性技术，打开了从非生命物质向生命物质转化的大门，实现生命体系的理性设计与编辑，为生命科学研究提供了新范式，促进生物技术迭代发展，成为未来生物产业发展的驱动力。经过20余年的发展，合成生物学领域已取得系列突破，创新应用逐步实现，学科体系渐成。合成生物学的发展脉络可概括为三个方向：一是使能技术与理论创新的系列突破；二是基因组合成与组装能力的迭代提升；三是细胞工厂和新生物系统的构建与应用。在此基础上，阐述合成生物学学科体系框架，展望未来发展趋势。