Det er store forventninger til at dette skal gjøre det mulig å kombinere ulike gener slik at helt nye biokjemiske og kjemiske reaksjoner kan skje i celler. Håpet er at nye produkter (medisiner, nye energikilder og nye materialer) skal kunne lages eller at produksjonen av kjente stoffer skal bli mer effektivt og miljøvennlig. For eksempel håper en at det med syntetisk biologi skal det være mulig å utvikle alger som utnytter solenergien effektivt og som lager oljer som egner seg som biodrivstoff. Det arbeides også med å få gjærceller til å produsere artemisinin som kan behandle malaria og som også virker lovende i behandling av kreft.

Ved siden av de store forventningene er det også knyttet usikkerheter til eventuelle utilsiktede effekter av produksjonen eller virkemåten til disse helt nye stoffene. Selv om vi kjenner mange gener og egenskaper og selv om vi har metodene til å sette genene sammen, mangler vi kunnskap om det utrolige komplekse samspillet mellom genene. Hva skjer i en celle når vi setter inn nye gener? Kan vi forutsi hvilke nye stoffer som dannes? Spiller vi Gud siden vi lager nytt liv? Er vi for overmodige? Slike grunnleggende biologiske, etiske og religiøse spørsmål bør undersøkes dersom vi skal bruke denne nye teknologien for å løse viktige samfunnsmessige utfordringer eller for å reparere menneskeskapte problemer. Syntetisk biologi er for eksempel sterkt knyttet til klimaproblemer ved at det argumenteres for at det kan brukes til å finne miljøvennlige løsninger for produksjon av biodrivstoff til bruk i luftfarten. Et annet område er mulighet til å gjenskape historiske arter som mammut ved å manipulere elefantens DNA samt å bevare utrydningstruede arter ved å ikke være avhengig av individer for å videreføre arten. Kan slike bruk av teknologien føre til at vi løser noen problemer eller skaper vi nye?

Det er også bekymringer knyttet til bioterrorisme – kan kunnskapen ervervet ved å bygge virus og bakterier også brukes i onde hensikter og dermed føre til at farlige syntetiske virus er ute av kontroll? Allerede nå gjøres det såkalt «gain-of-function» forskning hvor en legger til gener for å få dyre-virus til å smitte til nye arter (mennesker) i et forsøk på å forstå hva som styrer begrensninger i naturlig virus spredning.

Syntetisk bakterie – dualisme

Fremskritt innen genteknologi i laboratoriet de siste årene har ført til at vi i dag kan gjenskape små levende organismer som bakterier. Dette har kun blitt mulig ved at en i dag har maskiner som gjør at en kan få kunnskap om den genetiske oppbygning og regulering samt maskiner som kan sette sammen DNA til gener (DNA-syntese maskiner). Spesielt fremskritt innen bioinformatikk har vært avgjørendes. Den første syntetisk produserte levende bakterien, Synthia, er gjenskapt ut fra et naturlig arvestoff og har således ikke fått tilført noen nye menneskeskapte gener. Men Synthia er et bevis på at det er mulig i laboratoriet å bygge en bakterie og å skape liv. Dette åpner opp for nye muligheter ved at det kan settes sammen aminosyrer til å bygge gener eller genetiske fragmenter som ikke finnes naturlig. Slike formål kan være for å løse et samfunnsproblem men kan også brukes innen mer problematisk felt som militær forskning og innen terrorisme (bioterrorisme).

Denne dualismen reiser forskningsetiske spørsmål reltatert til hvem som skal være med på å vurdere om forskningsprosjektets mål og metoder bryter allment aksepterte verdisyn (Se Forskning og samfunn), og om hvordan biosikkerhet best blir opprettholdt.

Samfunnsmessig ansvarlig innovasjon og før-var prinsippet

For hvem og for hva skal vi utvikle ny teknologi, hvilke ressurser og hvem som skal bestemme, er viktige etiske spørsmål. Med ny teknologi har vi muligheten til å diskutere disse spørsmålene før store bevilgninger er gitt og prosjekter har blitt startet opp. Dette har med ansvarlig innovasjon å gjøre og med syntetisk biologi har en mulighet.

Usikkerhet rundt hvilke produkter syntetisk biologi kan føre til samt en bekymring for uforutsette effekter, har ført til at enkelte har vist til føre-var prinsippet. Hvilke implikasjoner anvendelse av en føre-var holdning skal ha på forskning er omdiskutert. (Se også Risiko og usikkerhet, Usikkerhet, risiko og føre var-prinsippet i Forskningsetiske retningslinjer for naturvitenskap og teknologi, samt Risk and Uncertainty – As a Research Ethics Challenge). Siden syntetisk biologi fortsatt er en ny teknologi, har vi mulighet til å utføre før-var basert forskning samtidig som vi utvikler nye produkter og prosesser slik at både innovasjonsmulighetene og sikkerhet omkring helse og miljø blir ivaretatt.

Hvordan en skal regulere syntetisk biologi er et annet spørsmål, betyr det at en bruker syntetisk biologi til å lage en kopi av tilsvarende naturlig forekommende bakterier, dyr eller planter, eller at vi lager en helt ny organisme og at disse bør reguleres som genmodifisere organismer under eksisterende lovverk for genteknologi? Må dyr gjenskapt fra en utdødd tilværelse behandles som invaderende arter, eller kan forskerne selv regulere feltet ved at det etableres en «code of conduct»? Selvregulering kan være forskningsetisk problematisk da det for de fleste forskere vil være vanskelig å kombinere en sterkt ønske om å utvikle en ny teknologi med en kritisk vurdering av mulige samfunnsmessige aspekter samt risikomomenter for miljø og helse.

Patenter

Kommersiell utnyttelse av gener er spesielt relevant med tanke på utviklingen innen syntetisk biologi. Patenter blir sett på som et gode fordi de fremmer innovasjon og utvikling av nye produkter og prosesser. Syntetisk biologi omgår debatten knyttet til bioteknologi og genteknologi hvor den verdibaserte kritikken («Liv kan ikke patenteres») har reist spørsmålet om hvem som er den rettmessige eier. Patentering innen feltet av syntetisk biologi vil kunne føre til mindre åpenhet ( se Konfidensialitet) samt en skjevhet ved fattige land ikke har kunnskap eller resurser til å lage eller kjøpe syntetisk produkter. Forskningsetiske komplikasjoner ved patentering bør derfor undersøkes nærmere. Det samme gjelder initiativ for åpen deling av informasjon som syntetisk biologi har ført med seg som iGEM og BioBricks initiativene.