由于有了光谱分析，人类的基因结构可以被精确地分析出来，并且可以在细菌的DNA中找出与人类基因相似的基因。科学家们可以通过直接对细菌的基因进行修饰，使其具有与人的基因相同结构的“完善拷贝”，这样就可以通过细菌来生产我们人类所需要的酶蛋白。美国的科学家已成功地将人的胰岛素基因植入细菌细胞中，由这种细菌生产出了一种新的药物-人胰岛素，不会像以往使用牛胰岛素那样容易触发患者的变态反应。药物专家认为这种人胰岛素药效快，疗效好。可以说，细菌生产人胰岛素为我们悄悄地揭开了酶商品世界帷幕的一角，好戏还在后头呢。
微生物貌不惊人，能量却不小。它的体内有上千种酶、几千个基因，只要掌握了微生物与高等生物都能通用的遗传密码，人就可以控制改造微生物，利用微生物参与工业生产，这就是现代意义上的发酵。
一般来说，通过现代发酵技术生产某种生物制品需要经过三个阶段，首先要运用基因重组和杂交瘤技术生产出工程菌或细胞株；接着是大量培养细胞或进行细菌发酵；再就是将细胞与产品从发酵液中分离出来，进行纯化和后处理，获得最终产品。在这一过程中，实际操作要解决许多工艺技术问题。比如说，在实验室里核酸的转化量每天只有10～14克，而在实际生产中要达到106克才具有规模效益；许多产品都是蛋白质、多肽类物质（如抗生素、激素、酶等药品），对发酵过程的温度、PH值，以及某些微生物酶的作用十分敏感，需要严格的监测控制；发酵液中产物的浓度很低，含量极少，对分离提纯的技术要求精益求精，等等。
尽管如此，只要技术水平能一步步提高，利用发酵工程生产生物制品前景十分乐观。以磁性细菌为例，它能在体内自己合成10～20个磁性超微粒。之所以叫磁性超微粒，是因为这种微粒驱使菌体沿着磁力线从上向下运动。将磁性超微粒从菌体中分离出来，可以分析出它们都是些四氧化三铁结晶，很容易固定葡萄糖氧化酶，大约1微克（10-6克）细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，人工制造的磁性超微粒，1微克只能固定1微克，固定能力相差200倍。固定在磁性细菌生产的天然超微粒上的酶，活性也提高40倍。还可以将磁性细菌与绵羊的红血球融合。因此，科学家们相信这终将会给人类攻克癌症带来希望。因为人工合成的磁性超微粒往往不均匀，颗粒也大，导入人的血球很困难，且易使细胞毒化。而天然的磁性超微粒均匀一致，可以先将酶、抗体以及抗癌药物固定其上，再导入白血球和免疫细胞里，从体外进行磁性诱导，有可能最终制伏癌细胞而又不毒化正常细胞。
只要搞清磁性细菌合成超微粒的机理，就可以运用生物技术的基本手段，利用大肠杆菌大量生产这种神奇的微粒，以造福人类。
生物学上有一个原理，杂交的后代性能比其父母代具有明显的优越性，然而，不同种间又有不亲合性，杂交后无法产生种子。现在有了植物细胞工程技术，可以进行离体试管授精和幼胚培养，克服了杂交育种的障碍。
这里所说的“试管婴儿”是人工种子，用人工方法直接制成种子，进入市场使新品种迅速推广应用。这些人工种子是杂交生成的体细胞胚（也叫胚状体），用富含营养和其他必要成分的凝胶物质包裹起来，制成外观、功能与天然种子相似的颗粒。在适宜的环境条件下，这些人工种子和天然种子一样可以发芽生成为新的植株。
人工种子与天然种子相比有许多优点：可以在室内生产，不受外界环境条件的影响；可提高育种效率，一个新播种用通常方法培育需要7-8年时间，而用人工种子只要3-4年，可以缩短一半时间；还可以在培养基和凝胶物中加进所需要的物质成分（如生长激素、有用农药、化肥……）人工种子播种后生长出来的植物就有一定的抗逆性；人工种子大小均匀，出苗整齐，好贮存和运输。
植物受精技术自1962年试验成功以来，在小麦与黑麦杂交、甘蓝与大白菜杂交等40多种植物上都获得了成功。利用幼胚培养技术也在小麦与大麦等13个属间杂交上获得成功。最近几年，美、日、法、加拿大等国家都在人工种子研究方向上加大了投资力度，商品化的程度也提高了，许多人工制作的水稻、玉米、棉花、胡萝卜、柑桔、芹菜、莴苣等植物的种子，已先后登台亮相。
有了生物工程技术，科学家就可以让饲养业改天换地，让人们面对产肉多、产奶多的牛，产毛多的羊，长得快又省料的瘦肉型猪而且不暇接。
1985年，韩国首次成功地培育出4只“超体鸡”。方法是通过给一般火鸡和母鸡吃控制细胞分裂的药，使它们的染色体增加为117个（比一般的78个多了39个）。这种鸡重3430克，比一般鸡（1900克）重78％。
1988年，墨西哥的波托西牧场在墨西哥国立自治大学专家的协助下，已培育出一种矮小的瘤牛。他们选择了六代“布拉曼斯”瘤牛分别进行基因处理，逐代培育，每代牛都变矮20厘米左右。最先用的瘤牛，成年后的体重可达1200千克，身高1．8米。经过多代培养，目前育出的矮牛体重只有135千克，身高仅90厘米。这样，饲养矮牛所需要的饲料只是正常牛的1／10，而产奶量可达正常牛的1／2，有5倍的效益。再加上这种矮牛一年可生4头新牛，效益就更高了。
1991年，中国运用基因工程技术成功地创造出“转基因鲤鱼”。这种变种鱼已有了第三代。它的食量大、长得快，是普通鲤鱼生长速度的2～3倍，这种生长快速的性状是可以遗传的，中科院水生所的科研人员已建立了一个完整的转基因模型。他们用转基因的方法人工培育的金鱼，也比普通金鱼的生长速度高4倍。科学家们还用细胞工程获得了新的鱼种。这种使鱼卵和细胞融合的技术，是将鱼类的培养细胞注入鱼类未受精卵，从而获得了鱼类体细胞工程鱼。他们还将草鱼身上的细胞核取出来，移植到鲫鱼未受精卵中，培养出形似草鱼，鳞像鲫鱼的变种鱼。
1992年，英国爱丁堡的一家药品公司已经培养了一只名叫“特蕾西”的转基因绵羊。科学家们在“特蕾西”还处在胚胎时，就把一种人体基因植入其中，培养出了这只转基因绵羊。现在“特蕾西”产的奶中每升含有人体蛋白α-1-抗胰蛋白酶多达30克。如果人体缺乏这种蛋白，就会引起肝功衰竭、肺气肿、囊性纤维变形等疾病。仅在欧洲和北美洲，患有这种自身不能产生AAT蛋白的遗传病病人就有10万。通常这种药用蛋白都是在实验室中用动物细胞高成本生产出来的，而利用“特蕾西”所产的奶，问题轻易地就得到了解决。
将家畜的卵细胞放在试管中培养成熟后，进行体外受精再在试管中培养发育成早胚，进行冷冻贮存备用或直接移植到受体母畜体内，使之继续发育直到产出仔畜。目前用体外培养、体外受精技术已经培育出的牛、绵羊、山羊、猪及老虎等试管动物300多只。1980年，美国科学家波尔格用卵细胞体外培养、受精、培育成胚胎，创造出“试管牛”。1982年，前苏联的家畜遗传繁殖研究所的专家，将牛的卵细胞进行体外培养，体外受精，然后将充分发育的胚胎移植到受体母牛体中，1983年产出了正常发育的牛犊。1986年4月日本福岛县福岛种畜场，成功地将“黑毛和种”肉牛的精子与荷兰的种奶牛的卵子在体外实现了受精，并将两枚受精卵冷冻保存，后又移植到一头荷兰种母牛体中，使其一次生出了两头杂交牛犊。这是世界上首次使冷冻杂交胚胎移植的“试管牛”。1992年12月，智利两位科学家首次使骆马卵子试管受精成功。
中国自1986年以来，已先后在小鼠、兔子、绵羊和牛身上体外受精育出试管鼠、试管兔和试管牛。美国在1990年成功地试验了试管虎，有3只虎崽在奥马哈动物园降生，让人们从中看到了保护濒危动物的新途径。
