合成生物学是继“DNA双螺旋结构的发现”和“人类基因组计划”之后，以工程化的手段设计合成基因组为标志的第三次生物技术革命。作为一门前沿交叉学科，合成生物学汇聚并融合了生命科学、工程学、基因组学等诸多学科，并展现出极其广阔应用前景。在食品方面，合成生物正在成为推动新食品发展的关键技术。

 

　　在今天，由于环境污染、气候变化和人口增长，传统食品获取方式和供给模式日益面临巨大挑战。以肉类食品为例，自1960年至今，全球人口翻了一番人类对动物制品的消费已经增长了5倍，这一数字还将继续增长。更严峻的是，包括印度在内等原本较为贫穷的国家变得越来越富裕，许多以前主要以植物性饮食为主的人，开始转向需要大量肉类、鸡蛋和乳制品的美式饮食。

 

　　并且，肉类生产与气候变化息息相关。在人类排放的所有温室气体中，14.5%来自畜牧业——畜牧业的温室气体排放量与所有交通工具的排放总量，包括乘用车、卡车、轮船、飞机等差不多。肉牛和乳牛不仅会透过肠道发酵和粪便排放甲烷、导致土地发生变化，还会在生产饲料、消耗能源、运蝓的过程中间接排放温室气体，是甲烷和温室气体的最大排放源。

 

　　相关挑战对未来食品供给方式和功能提出了新的要求。食品获取方式和功能的改变将成为人类未来生产方法和生活方式改变的代表性问题，未来食品应该具备“更安全、更营养、更方便、更美味、更持续”的特征。