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微生物工業起源很早，中國早在公元前22世紀就用發酵法釀酒，但直到1857年才由法國學者巴斯德證明酒類等的發酵由微生物引起。1894年日本的高峰讓吉首先利用米麴黴生產酶製劑（高峰澱粉酶）作為消化藥物，第二次世界大戰期間青黴素投入生產，1956年日本的木下祝郎用發酵法代替鹽酸水解麵筋法生產谷氨酸，這些對微生物工業的發展起著重要作用。遺傳工程的興起，更使微生物工業進入了一個新的發展階段。由於微生物具有繁殖迅速、代謝類型多種多樣、不需高溫高壓、能在較短時期內生產出目前化學工業所無法生產的許多產品，所以微生物工業有著廣闊的發展遠景。
微生物工業的經濟效益很高。用大腸桿菌生產人的生長激素釋放因子，從9升細菌培養液所得的激素數量等於大約從50萬頭羊腦中提取得到的數量。需要從1萬頭牛的胰臟才能提取1公斤結晶蛋白酶，而通過微生物發酵，只需幾百公斤澱粉、麩皮、黃豆粉等，幾天時間就可生產出這些數量的酶。中國微生物工業發展很快。1980年微生物工業的產值已達70億元；1980年用發酵法生產抗生素900噸、維生素4000噸。微生物工業產品主要有酒類、有機酸、抗生素、酶製劑、胺基酸、核苷酸、維生素、有機溶劑、微生物殺蟲劑、植物激素、單細胞蛋白等，這些產品可用於工、農、醫、環境保護以及日常生活。
