本章中我们将会讨论合成生命与最小化细胞的概念。这一范畴囊括了合成生物学与现代科学中一些有争议 、有创见性的话题，包括创造合成细胞和寻找能够被称作生命的最小生物学系统。 根本上，自底向上(bottom-up)的合成生物学旨在提供恰当工程改造的细胞，以用作特定的细胞底盘 (chassis)。相比于天然存在的细胞，这些细胞底盘将会有更高的生物技术价值。以下是体现这种优势的几个例子：
- 相比于尚未完全理解的天然细胞，工程细胞将具有更高的可预测性。
- 合成细胞经过工程改造，使得它们被简化而仅仅适用于某一项任务，因此它们可以消耗比天然细胞更少的资源。
- 自底向上构建的细胞可被人为设计为依赖于某些特定的环境，以防细胞在设定的环境之外存活。
自底向上的合成生物学和大致分为两类：(i)合成细胞，即一种人工设计的微生物，其DNA是完全通过合成手段制造的。 (ii)试管生命(in vitro life)，即将多种生物化学反应组合在一起，以执行各种生命活动并扮演人造细胞的角色。 为了理解以上两种概念，我们需要考虑这样一个问题：最简单的能称之为生命的东西是什么？