本书是在普通高等教育“十一五”国家级规划教材《代谢工程》第1版的基础上，通过整合、修订，以及扩展合成生物学相关内容，综合代谢工程与合成生物学相关理论与实践的最新成果编写而成。
全书共分13章，详细介绍了代谢工程与合成生物学的发展背景、基本原理与方法，基因组学与基因组尺度代谢网络模型，转录组学，蛋白质组学，代谢通量组学，代谢组学，基因组编辑与途径组装，基因表达的调控与优化，人工合成基因组，人工混菌体系，进化工程等内容。本书重视对概念、原理、方法的阐述，并配有丰富的知识拓展、典型案例、技术应用、科学家故事、参考文献等数字资源。
本书可作为生物工程、生物技术、医学、药学、化学工程、环境工程专业等专业高年级本科生和研究生的教学用书，也可供相关领域的研究、开发及工程设计人员参考。
