基因工程的产生使整个生物技术跨入了一个崭新的时代，传统的生物技术与基因工程的结合形成了真正有生命力的现代生物技术。
现在的遗传育种基因工程技术把一些有用的优良或特殊性状的基因转入到农作物中，缩短育种时间达几万倍。目前已经培育出了抗病毒、抗除草剂、抗虫、高蛋白的各种农作物品种，也培养出了携带人的生长激素基因的猪种和鱼种，它们都比普通猪和鱼要长得快，长得大。现代酶工程在基因工程技术的帮助下已对各种酶进行大量改造。基因工程给传统生物技术带来了彻底的革新，而且应用范围仍然在不断加深扩展，前景十分广阔。
基因工程
基因工程是利用DNA重组技术，将目的基因与载体DNA在体外进行重组，然后把这种重组DNA分子引入受体细胞，并使之增殖和表达的技术。遗传工程与传统培育方式不同之处，在于物种在传统培育方式中透过间接的形式变更，而遗传工程是直接变更其基因。遗传工程透过分子选殖和转化来直接改变基因的构造与特性。现在，遗传工程已在多项应用里取得成果。主要是应用于改良农作物，或者为医学研究提供实验品。
基因工程原理
我们得到某一种生物的基因，如果给这种生物增加一个它原来没有的基因，让这个基因与原来的基因共同工作，使这种生物产生新的遗传特性，变成一个新的物种，这就是基因工程的基本原理。简单的说就是，基因工程是在人工控制下，对生物的基因进行改造，使生物产生新的遗传特性的一门现代科学技术。
基因工程的操作过程有三个主要步骤：第一步是获得某种基因；第二步是把这种基因送进细胞里去；第三步是让这种基因发挥作用。
胰岛素是人身体里一种很重要的激素，是由胰脏里的一种胰岛细胞制造出来的。胰岛素对于人身体吸收利用糖起着重要作用。人身体里缺乏胰岛素，就会得糖尿病，所以胰岛素是治疗糖尿病的特效药。过去医疗上用的胰岛素，都是从动物的胰脏里提取的，需要用很多的动物胰脏才能提取很少的胰岛素。现在我们通过应用基因工程方法，可以利用大肠杆菌来生产出大量的胰岛素。
基因工程的应用
基因工程的产生使整个生物技术跨入了一个崭新的时代，传统的生物技术与基因工程的结合形成了真正有生命力的现代生物技术。
现在的遗传育种基因工程技术把一些有用的优良或特殊性状的基因转入到农作物中，缩短育种时间达几万倍。目前已经培育出了抗病毒、抗除草剂、抗虫、高蛋白的各种农作物品种，也培养出了携带人的生长激素基因的猪种和鱼种，它们都比普通猪和鱼要长得快，长得大。现代酶工程在基因工程技术的帮助下已对各种酶进行大量改造。基因工程给传统生物技术带来了彻底的革新，而且应用范围仍然在不断加深扩展，前景十分广阔。
抗生素的发明
提起抗生素，今天可能没有人不知道。得了肺炎，用青霉素或者其他抗生素可以很快治疗好；伤口发炎，常常也要用抗生素。的确，人类战胜疾病，特别是与致病微生物的感染作斗争，抗生素一直发挥着重要作用。有人估计，由于抗生素的发明，全人类的平均寿命增加了10岁。抗生素是怎样发现和变成造福人类的药品的呢？
青霉素的发现
这是一个百年难遇的巧合，如果没有碰到一个清醒的头脑，没有碰到一双锐利的双眼，也许到今天，我们也不会认识这种拯救人类众多生命的神奇药物——青霉素。
弗莱明很早就开始研究灭菌和防止感染的方法，1928年弗莱明在伦敦大学讲解细菌学，那时弗莱明正为了撰写一篇有关葡萄球菌的论文，在实验室里培养葡萄球菌过程中，霉菌孢子无意掉进这个培养皿之中。弗莱明9月3日返回实验室后，他发现长满细菌的培养皿有个角落长了一块青霉菌，周围却没有细菌滋长，弗莱明凭借一个科学家严谨的意识，认为霉菌可能有杀菌作用，并将这个现象发表在1929年的英国《实验病理学》期刊上。
1935年，在英国牛津大学病理学系主任弗洛里和旅英的德国生物化学家钱恩配合下，通过研究青霉素的性质、分离和化学结构，解决了青霉素的纯炼问题。
青霉素的发现，完全改变了人类与传染病之间生死搏斗的历史，人类的平均寿命也得以延长。弗莱明因此与钱恩和弗洛里共同获得了1945年诺贝尔医学奖。
1943年，这个消息传到中国，当时还在抗日后方从事科学研究工作的微生物学家朱既明，也从长霉的皮鞋上分离到了青霉菌，并且用这种青霉菌制造出了青霉素。
1947年，美国微生物学家瓦克曼又在放线菌中发现并且制成了上万种抗生素。不过它们之中的绝大多数毒性太大，适合作为治疗人类或牲畜传染病的药品还不到百种。
抗生素原理
抗生素的种类很多，目前国内应用的抗生素不少于几十种。不同的抗生素对病菌的作用原理不尽相同。有的抗生素是干扰细菌的细胞壁的合成，使细菌因缺乏完整的细胞壁，抵挡不了水份的侵入，发生膨胀、破裂而死亡。有的抗生素是使细菌的细胞膜发生损伤，细菌因内部物质流失而死亡。有的抗生素能阻碍细菌的蛋白质合成，使细菌的繁殖终止等等。
在目前治疗实践中，通常是采用将抗生素按抗菌的范围分类，即将种类繁多的抗菌素区分为抗革兰氏阳性细菌抗生素、抗革兰氏阴性细菌抗生素和广谱抗生素，广谱抗生素对革兰氏阳性与阴性细菌都有抗菌作用。此外，将某些专一抑制或杀灭霉菌的抗生素，列为抗真菌类抗生素。
滥服抗菌素的后果
半个多世纪以来，抗生素挽救了无数病人的生命，但是，因为抗生素的广泛使用，也带来了一些严重问题。例如不少孩子的牙齿又黄又发育不好，就称为“四环素牙”；有的患者因为长期使用链霉素而丧失了听力，变成了聋子；还有的病人因为长期使用抗生素杀死有害细菌的同时，人体中有益的细菌也被消灭了，于是病人对疾病的抵抗力越来越弱。更为严重的是微生物对抗生素的抵抗力也随着抗生素的频繁使用越来越强，使得许多抗生素对微生物感染已经无能为力了。所以，现在的医生在开处方时，对是否要使用抗生素是越来越谨慎了。
许多细菌和病毒会给人类带来疾病，造成死亡。然而，人们也正是利用这类细菌和病毒以毒攻毒，把它注射到正常人的身体里，使人体在后天产生对某种疾病的抵抗力。这种用来注射的细菌和病毒，就是疫苗也叫菌苗。
疫苗的历史
在18世纪，欧洲天花十分的泛滥，夺去了无数人的宝贵生命。英国乡村医生琴纳惊异地发现，面对令人惊恐战栗的天花，挤牛奶的姑娘们却没有一个生病。这是什么原因呢？他进一步研究得知，原来姑娘们在挤牛奶时，手无意中接触了牛痘的浆液，牛痘病毒就从手上细小的伤口进入人体，虽然手上出现了寥寥无几的痘疹，但姑娘们对天花病毒从此具有了免疫力。这一发现使他大受启发，在经过一系列实验后，1796年5月14日，詹纳进行实验。他以接种牛痘浆的方法，用一把清洁的柳叶刀在一名八岁男孩詹姆士·菲利浦的两只胳膊上，划了几道伤口，然后替他接种牛痘，预防天花。男孩染上牛痘后，六星期内康复。之后詹纳再替男孩接种天花，结果男孩完全没有受感染，证明了牛痘能令人对天花产生免疫。
詹纳称他的方法为“预防接种”，Vacca是拉丁文中“牛”的意思。之后他在1798年出版关于预防接种办法的书——《关于牛痘预防接种的原因与后果》，并首次在书中使用了病毒一词。詹纳认识到预防接种可能达到的最终结果，他希望有朝一日可以令天花在地球上绝迹。他的梦想最后在全球的努力合作下取得成功，1970年天花病终于在地球消失。
人们已经研制出了多种疫苗，用来注入人体，抵抗各种疾病的袭击，有效地控制了天花、麻疹、霍乱、鼠疫、伤寒、流行性脑炎、肺结核等许多传染病的蔓延。
疫苗能免疫的原因
那么，人体注射了疫苗，为什么能预防传染病呢？当抗原进入人体后，它可以刺激人体内产生一种与其相应的抗体物质。抗体具有抑制和杀灭病原菌的功能，这便是人体内的免疫作用。例如种牛痘之所以能预防天花，就是因为预防接种后，抗原物质作用于人的机体，除了引起体内先天性免疫增强外，还能刺激人体内产生大量抗体和免疫活性物质——转移因子、干扰素等，这样，人体对再次侵入的天花病毒就具有自动获得的免疫力了。
