酶是一種具有高度皺折結構的蛋白質大分子，有高速高效的催化作用，是處於生物與非生物交界地帶的特殊物質。酶是不可缺少的，離開酶，生物的新陳代謝、物質合成、能量轉化以及降解都會全部停止。酶有如此的活力，如果能人工合成該有多好。科學家們也正奮鬥在這條道路上。首先，他們測算，一個單細胞中包含有千種不同的酶，在生物界中酶的種類有數百萬種。目前已經發現的僅有2000多種。對這些已經發現的酶，進行結構上的分析，以作為合成這種酶的基礎。
光譜分析可以把人類的基因結構精確地分析出來，並且能夠在細菌的DNA中找出與人類基因相似的基因。科學家們可以通過直接對細菌的基因進行裝飾，使它具有與人的基因相同結構的“完善拷貝”，這樣就能夠通過細菌來生產我們人類所需要的酶蛋白。美國的科學家已將人的胰島素基因成功地植入細菌細胞中，由這種細菌生產出了一種新的藥物——人胰島素，這樣就不會像以往使用牛胰島素那樣容易觸發患者的變態反應。藥物專家認為這種人胰島素藥效快，療效好。可以說，細菌生產人胰島素為我們悄悄地揭開了酶商品世界的帷幕。
微生物能量很大，盡管看上去很不起眼。它的體內有上千種酶、幾千個基因，隻要了解了微生物與高等生物都能通用的遺傳密碼，人就可以控製改造微生物，利用微生物參與工業生產，這就是現代意義上的發酵。一般來說，通過現代發酵技術生產某種生物製品需要經過三個階段，首先要運用基因重組和雜交瘤技術生產出工程菌或細胞株；接著是大量培養細胞或進行細菌發酵；再就是將細胞與產品從發酵液中分離出來，進行純化和後處理，獲得最終產品。在這一過程中，要解決許多要實際操作工藝技術問題。比如說，在實驗室裏核酸的轉化量每天隻有10～14克，而在實際生產中要達到106克才具有規模效益；許多產品都是蛋白質、多肽類物質（如抗生素、激素、酶等藥品），對發酵過程的溫度、PH值，以及某些微生物酶的作用十分敏感，需要嚴格的監測控製；發酵液中產物的濃度很低，含量極少，對分離提純的技術要求精益求精，等等。
雖然要求很高，隻要技術水平能逐步提高，利用發酵工程生產生物製品前景還是很樂觀的。以磁性細菌為例，它能在體內自己合成10～20個磁性超微粒。之所以叫磁性超微粒，是因為這種微粒驅使菌體沿著磁力線從上向下運動。將磁性超微粒從菌體中提出來，可以了解它們都是些四氧化三鐵結晶，很容易固定葡萄糖氧化酶，大約1微克（10～6克）細菌生成的超微粒可以固定200微克的葡萄糖氧化酶。而相比之下，人工製造的磁性超微粒，1微克隻能固定1微克，固定能力相差200倍。固定在磁性細菌生產的天然超微粒上的酶，活性也提高40倍。還可以將磁性細菌與綿羊的紅血球融合。因此，科學家們相信它會給人類治愈癌症帶來希望。因為人工合成的磁性超微粒往往不均勻，顆粒也大，導入人的血球很困難，且易使細胞毒化。而天然的磁性超微粒均勻一致，可以先將酶、抗體以及抗癌藥物固定其上，再導入白血球和免疫細胞裏，從體外進行磁性誘導，有可能最終製伏癌細胞而又不毒化正常細胞。隻要搞清磁性細菌合成超微粒的機理，就可以運用生物技術的基本手段，利用大腸杆菌生產大量這種神奇的顆粒，以造福人類。
生物學上有一個原理，雜交的後代性能比其父母代具有顯著的優越性，然而，不同種間又有不親合性，雜交後無法產生種子。現在有了植物細胞工程技術，可以進行離體試管授精和幼胚培養，攻克了雜交育種的障礙。這裏所說的“試管嬰兒”是人工種子，用人工方法直接製成種子，進入市場使新品種迅速推廣應用。這些人工種子是雜交生成的體細胞胚（也叫胚狀體），用富含營養和其他必要成分的凝膠物質包裹起來，製成外觀、功能與天然種子相似的顆粒。在適宜的環境條件下，這些人工種子和天然種子一樣可以發芽生成為新的植株。人工種子與天然種子相比有許多優點：可以在室內生產，不受外界環境條件的影響；可提高育種效率，一個新播種用通常方法培育需要7～8年時間，而用人工種子隻要3～4年，可以縮短一半時間；還可以在培養基和凝膠物中加進所需要的物質成分（如生長激素、有用農藥、化肥……）；人工種子播種後生長出來的植物就有一定的抗逆性；人工種子大小均勻，出苗整齊，好貯存和運輸。