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在生物界中，微生物的比表面積（表面積與體積之比）、轉化能力、繁殖速度、變異與適應性、分布範圍等五項指標超出所有生物之上，因而具有極強的自我調節、環境適應和自我增殖能力。在適宜的條件下，細菌20分鐘即可繁殖一代，24小時後，一個細胞可繁殖成4萬億億個細胞，細菌比植物繁殖率快500倍，比動物快2000倍。
傳統的發酵技術，與現代生物工程中的基因工程、細胞工程、蛋白質工程和酶工程等相結合，使發酵工業進入到微生物工程的階段。
微生物工程包括菌種選育、菌體生產、代謝產物的發酵以及微生物機能的利用等。
現代微生物工程不僅使用微生物細胞，也可用動植物細胞發酵生產有用的產品。例如利用培養罐大量培養雜交瘤細胞，生產用於疾病診斷和治療的單克隆抗體等。
生物工程和技術被認為是21世紀的主導技術，作為新技術革命的標誌之一，已受到世界各國的普遍重視。生物工程將為解決人類所面臨的環境、資源、人口、能源、糧食等危機和壓力提供最有希望的解決途徑，但生物工程真正能套用於工業化生產的，主要還是微生物工程（發酵工程）。基因工程、細胞工程、酶工程、單克隆抗體和生物能量轉化等高科技成果，也往往通過微生物才能轉化為生產力。
與傳統化學工業相比，微生物工程有以下優點：
1、以生物為對象，不完全依賴地球上的有限資源，而著眼於再生資源的利用，不受原料的限制。
2、生物反應比化學合成反應所需的溫度要低得多，同時可以簡化生產步驟，實行生產過程的連續性，大大節約能源，縮短生產周期，降低成本，減少對環境的污染。
3、可開闢一條安全有效地生產價格低廉、純淨的生物製品的新途徑。
4、能解決傳統技術或常規方法所不能解決的許多重大難題，如遺傳疾病的診治，並為腫瘤、能源、環境保護提供新的解決辦法。
5、可定向創造新品種、新物種，適應多方面的需要，造福於人類。
6、投資小，收益大，見效快。
微生物工程正逐漸形成一股引起工業調整和社會結構改革的力量。因此，世界各國政府，紛紛把微生物發酵工程列入本國科學技術優先開發的項目。
