合成生物学的宏伟梦想是创造一个所有生物都能被可靠地工程改造的世界，从而帮助每个人和所有事物。在这个梦想中，我们可以利用基因技术来编程活的有机体：“如果条件 A 满足，则执行动作 B。” 举一个近期的例子，细菌可能仅在存在特定疾病的指标时才产生药用蛋白质。
为什么使用生物系统而不是化学容器？因为自然系统经常进行科学家只能羡慕的复杂化学反应，而且它们在室温或体温下进行，无需有毒化学物质或外部辅助。更妙的是，生物工厂比任何硅和金属制成的工厂都更节能。生物学是快速、清洁和绿色的。我们应该使用这样的系统，因为人类和生态系统都是活生生的，修复生命的最好方法是用生命。要对抗不断进化的病原体，就要使用不断进化的疗法。
然而，为了我们自己的目的而改造自然也存在问题。采用一种生物为我们工作意味着它正在消耗原本可以用于复制的能量，因此它的繁殖能力不如竞争者。进化将不断选择繁殖速度更快的突变体，而这些突变体不再做我们想要的事情。生物学最大的优势是其复制和进化的能力，但这同时也带来了最大的挑战。
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解决这个问题的一种方法是限制改变的能力，特别是对于那些少数几种我们的改变可能会在野外传播的情况。例如，一种方法是采用非天然氨基酸系链：它们使细胞内的必需蛋白质完全依赖于自然界中不存在的化学物质。如果氨基酸被扣留，蛋白质将无法发挥作用，细菌也无法失控生长。
我们在进化限制范围内构建方面也做得更好：微生物现在被编程为释放一连串复杂的分子然后死亡，从而在很大程度上避免了针对生产的进化选择。可以重新设计细胞通路以消除大多数不必要的副作用。靶向细菌的工程病毒将杀死入侵的病原体，繁殖直到入侵者消失然后停止，使患者不受影响。
我们还必须小心确保收益始终大于改造生物的风险。错误是不可避免的。因此，这些项目必须是值得的，尤其是最早的例子，它们必须向世界证明这项技术的合理性。可以构建细菌来制造稍微便宜一点的香草味，但这对于人类或环境来说是一个重大的福音吗？这可能不足以成为一项新技术的先驱性例子或证明其使用的合理性。另一方面，构建可以选择性地摧毁癌细胞或治愈糖尿病的细胞是每个人都会支持的事情。
对文明的最大生物风险源于传染病的大流行。到目前为止，这些都是不可避免的，但我们可能很快就能利用生物技术来阻止它们。通常，当一个人的身体面对入侵的大流行病原体时，会通过进化自身的防御机制，产生一系列抗体，希望其中一种能有效地中和入侵者。这是一个需要时间的试错过程；这就是为什么您通常会在生病三到四天后才康复。有时时间太长了，人们会死亡。更好的策略是让人体抢先一步：取出几种已知的保护性抗体的基因，将它们放入无害的病毒外壳中，然后将该病毒注射到人体内。病毒进入他们的细胞，然后细胞开始大量产生已经过优化的保护性抗体来对抗入侵者，从而结束威胁。
最后，作为科学家，我们需要尊重这样一个事实，即生命工程让很多人感到不安。这意味着我们必须考虑社会风险以及技术风险。我们不能仅仅解释我们在做什么——那只能说服其他科学家。相反，我们必须说明我们为什么关心，谁会受益，以及可能存在哪些风险。最重要的是，我们应该从最早的阶段就积极邀请关注和批评，因为无论我们的专业知识多么渊博，我们都无法独自可靠地预测每一种后果。在最好的情况下，科学是一项根本上共同的事业。如果我们要进行生命工程，让我们共同决定如何去做。