我们知道，传统的动物育种往往需要进行多代选择杂交，在每一代中选择那些具有优良性状的动物作为下一次交配的种畜和种禽，最后，培育出接近为纯种的高产优良动物品种。这种方法效果较好，但是需要几年、十几年的时间，费用也昂贵，不能满足现代畜牧业的发展。
随着生产技术的迅猛发展，人们已找到解决这一难题的技术方法。
科学家把良种乳牛的成熟卵，与良种公牛的精子进行受精，待发育成受精卵后，放到试管中培育。待这些受精卵在试管中发育成胚胎后，再通过“借腹怀胎”，移植到普通母牛的子宫里培育，使普通母牛也能产下地地道道的良种小牛。
令人欣喜的是，通过“借腹怀胎”，一头良种乳牛一年能让其他牛“代劳”产下30～40头自己的儿女。更奇妙的是，科学家还发明了“胚胎分割”的高招。当试管里的受精卵发育成胚胎后，到了一定阶段，将胚胎取出来分成若干份，然后再送人试管继续培育。被分割后的胚胎有的只有两个细胞，但仍能发育成新的胚胎。移人乳牛的子宫后，普通乳牛照样可生下新品种的小牛。
用此法，给普通乳牛的子宫内移入几个胚胎，就可产下“多胞胎”，从而打破了乳牛的单胎生育习惯。
在美国有60％～70％的优质奶牛是通过“借腹怀胎”
生育的。由于优质奶牛的快速繁育，牛奶的产量大增，相应地减少了奶牛的饲养量。
“借腹怀胎”，让人们大开眼界。它不仅加速了动物的繁殖，更重要的是加快了优良品种的繁育和推广，因而很受科技工作者的青睐。
生物导弹
1995年海湾战争中，伊拉克的“飞毛腿”导弹和美国的“爱国者”导弹在空中相遇，一声巨响，两颗导弹形成很大的火球。这种导弹的较量引起了人们的高度重视。
导弹的威力在于它的精确度和远程的破坏能力。在生物技术中，也有类似导弹的东西，它也有运载系统，精确度高，而且专一性也强，它能与入侵人体的病菌结合，达到杀伤这些入侵者的目的。这就是“生物导弹”。
要讲清“生物导弹”，还得从人体的免疫系统说起。
人体的免疫系统，时刻警惕地保卫着人体的安全，抵御外来病菌的侵染。它的主要战斗力是巨噬细胞和B淋巴细胞。这两种细胞的制造“营地”是脾脏，而它们存在于血液中，随着血液的流动在全身“巡逻”，追踪那些不属于机体本身的各种入侵者如细菌、病毒或有害物质(生物学上统称之为抗原)。一旦发现入侵者，巨噬细胞会立即行动起来，把入侵者吞噬，并把信息告诉B淋巴细胞。B淋巴细胞收到信息后，马上做出反应。根据巨噬细胞提供的关于入侵者的“模样”，产生与之反应的抗体。
抗体是一种防御性蛋白质分子，它能把入侵者紧紧地抓住，使这些入侵者失去侵染能力，不能再繁殖，这样人就不会生病了。但是，抗体是在入侵者侵入机体后才产生的，当体内产生的抗体不足以消灭入侵者时，入侵者便会大量地繁殖起来，此时人就会生病。人生病以后，就要通过吃药或打针来帮助战胜入侵者。在20多年前，人们吃的、用的药物，还不是能针对某一种入侵者并将它准确地加以消灭的抗体，而是多种混合的抗体，专一性不强，效果也就差些。这种混合的抗体叫多克隆抗体。
于是科学家们就一直在努力寻找能针对某一种疾病的入侵者并能把其消灭的抗体，就像导弹能准确地击中预定的目标一样。
1975年，英国剑桥大学的科学家科勒和米尔斯坦建立了杂交瘤技术。这项技术是生物技术革命性的创举之一。为此，两位科学家于1984年捧走了诺贝尔医学和生理学奖。
这是一种什么样的生物技术呢？
B淋巴细胞能产生抗体，但在体外培养下不能增殖，而骨髓瘤细胞在体外培养下能不断增殖，但不能生产抗体。科勒和米尔斯坦利用这两种细胞的特点，很巧妙地将它们融合在一起，形成一个杂交瘤细胞。
这种既能生产抗体又能繁殖的杂交瘤细胞是这样制备的：首先将抗原(某一病菌)不断地注射给小鼠，使小鼠的脾脏生产能抵御病菌的B淋巴细胞。
接着将B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞放在一个培养皿里培养，并加入融合剂，使两种细胞融合形成许多杂交瘤细胞。
然后从这些杂交瘤细胞中经过多次的培养筛选，最后筛选出由一个杂交瘤细胞分裂形成的细胞群，称之为克隆细胞。这些克隆细胞同时具有两种细胞的特性，既能在体外繁殖，又能生产抗体。由于它产生的抗体是单一性的，纯度又高，故被称为单克隆抗体。
单克隆抗体既然具有能准确地诊断某种疾病的性能，于是科学家们又产生了进一步利用这项技术，将单克隆抗体与药物结合起来的想法，因为这样就可以达到将药物准确地运到入侵者那里，将病魔加以消灭的目的。
1970年穆顿等人曾把白喉毒素结合到多克隆抗体上，发现它有杀伤病菌的作用。不过由于用的是多克隆抗体为运载体，其识别病菌能力不够专一，所以效果并不理想。
1975年杂交瘤技术的出现，使科学家们可以改用单克隆抗体为运载体了。
由于单克隆抗体的专一性强，它能像导弹那样准确无误地向入侵着攻击，把各种毒素送到目的地，有效地杀伤入侵者，故人们称之为“生物导弹”，而把这种疗法称为导向治疗。
当前，一些科学家正在研究把干扰素、抗癌物质等作为弹头，探索制备抗癌的生物导弹。
另外，由于从小鼠制备的鼠源单克隆抗体进入人体后，因是异种蛋白质，容易使人产生过敏反应。为了克服鼠源抗体的这一缺点，科学家们正在进行利用基因工程改造抗体，使之人源化的研究。
目前，生物导弹用于抗癌、治癌还存在许多困难，离实际应用尚有一段距离。但是，科学家们仍然对生物导弹的应用持乐观态度，单克隆抗体研究进入了第三个10年(从1975年建立单克隆抗体算起)。可以说，虽然发展缓慢，但是步伐坚实。
试管动物
1978年7月26日，在英国诞生了世界上第一个试管婴儿。
事情是这样的，美国一位火车司机布朗与妻子结婚多年，一直没有生育。布朗一心想得到一个孩子，于是便去请教从事试管婴儿的科学家爱德华兹教授。通过检查知道，布朗夫人因输卵管堵塞而失去生育能力。
于是，教授决定给布朗夫妇做试管授精。
教授取来布朗夫妇的精子和卵子，通过精心设计，放入试管授精，并得到受精卵。这是一个小生命的开始，是布朗夫妇生命的延续。受精卵在试管里分裂生长到第6天，已形成了一个多细胞胚。
之后，教授将这个多细胞胚送入布朗夫人的子宫中，使它着床在子宫内膜上，吸收营养不断生长，经过十月怀胎，终于生下了“世界上第一个试管婴儿”。
1988年3月10日晚，我国首例试管婴儿通过剖腹产手术诞生。这表明我国已跻身于世界少数几个拥有这一先进生殖工程技术的国家之列。
动物学家受试管婴儿的启发，把这种方法用于动物胚胎的研究上。
通过广大科技工作者的努力，硕果累累，捷报频传：
英国爱丁试验站，成功地培育出世界上第一只试管小鸡。
美国威斯康星大学研究中心，培育出了世界上第一只试管恒河猴。
我国科技工作者培育出我国第一胎“试管绵羊”。
据《台湾农业情报》报道，台湾省畜试所郑登贵在英国进行了“试管猪”的研究工作。试验历时两年，第广次由一个受精卵发育成4只“试管猪”培育成功。据说，“试管猪”，的试验比“试管婴儿”更困难。
“试管动物的出现，首先加快了繁殖良种牲畜，其次在珍稀动物方面也受到广泛应用。
为了保存珍奇动物，使它们不致灭绝，人们还建立了“试管动物园”，把珍奇动物的卵或胚胎在超低温环境中保存起来，需要时取出，让它繁殖长大。
前几年，我国第一个“试管动物园”已在昆明的中国科学院动物研究所建成，在那里储存着黑熊等珍稀动物的胚胎50多种。
目前，国外建成的“试管动物园”已将400多种动物的活细胞在一196℃环境中，长期保存在试管中。将来每个细胞都能培养出一组完整的成年动物，大量动物可免于灭绝。
“试管动物”将为保护珍稀动物带来曙光。
醋的酿制
“发酵工程”是个新词，但用发酵方法来酿酒、制酱、做醋、做奶酪，却是几千年前人类就掌握了的生物技术。直到今天人们还在继续做这些事。但传统方法的发酵过程非常繁琐，费时费力。比如用小麦、大豆等原料做酱油需要半年到一年的时间，而且还要准备好大大小小、许许多多的容器。现代“发酵工程”的做法可就大不一样了。以日本的千家制酱油的公司为例，他们的做法是，将一种耐乳酸细菌和一种酵母菌一起固定在海藻酸钙凝胶上，再装入制造酱油的发酵罐。将各种营养物和水从罐顶慢慢地注入，产品酱油就不停地从罐底流出来，形成一个连续生产的过程。从原料到成品的周期不到3天。这里提到的发酵罐是现代发酵工程的重要标志。目前世界上最大的发酵罐高度超过100米，容量可达4000立方米。
发酵工程的主角是微生物。
微生物是一种通称，它包括了所有形状微小、结构简单的低等生物。一提到微生物，有些人就会皱起眉头，感到憎恶。因为他们想到的是微生物带来了人类的疾病，带来了植物的病害和食物的变质。其实，这种感情是不太公正的。对人类而言，大多数微生物有益无害的，会造成损害的微生物只是少数。就总体来说，微生物是功大于过的，而且是功远远大于过。近年来迅速崛起的发酵工程，正是这些微生物在忙忙碌碌，工作不息，甚至不惜粉身碎骨，才使得五光十色的产品能一一面世。从“乐百氏奶”等乳酸菌饮料，到比黄金还贵的干扰毒等药品，都是微生物对人类的无私奉献。
微生物在发酵过程里充当着生产者的角色，这与它的特性是分不开的。它们具有孙悟空式的生存本领、猪八戒式的好胃口，还组成了天下第一的“超生游击队”。孙悟空是怎么折腾也不会死的英雄。微生物的生存本领也好生了得。它们对周围环境的温度、压强、酸碱度、干湿条件都有极强的适应力，在10千米深的海底，人会被压成一张纸，而有些细菌仍逍遥自在地生活。在零下250℃的超低温下，有些微生物仍不死去，只是处于“冬眠”状态而已。如果条件适宜，微生物会不断繁衍生长，从没有见过它们自行死亡。而这帮不死的小家伙还极为贪吃，甚至饥不择食。好吃的食品自不必说，连石油、塑料、金属氧化物、工业垃圾和DDT、砒霜等毒药，都会成为某些微生物竞相吞吃的美味。吃得多，长得快，繁殖速度自然十分惊人。如果一个大肠杆菌能顺利无阻地繁殖，两天后其重量等于地球重量的4倍！正是微生物的这些特点使它们成为发酵工程中的主将和功臣。发酵罐是微生物在发酵过程中生长、繁殖和形成产品的外部环境装置。它取代了传统的发酵容器一形形色色的培养瓶、酱缸和酒窖。与传统的容器相比，发酵罐最明显的优势在于：它能进行严格的灭菌，能使空气按需要流通，从而提供良好的发酵环境；它能实施搅拌、震荡以促进微生物生长；它能对温度、压力、空气流量实行自动控制；它能通过各种生物传感器测定发酵罐内菌体浓度、营养成分、产品浓度等，并用电脑随时调节发酵进程。所以，发酵罐能实现大规模连续生产，最大限度地利用原料和设备，获得高产量和高效率。这样，人们就可以充分利用发酵方法来生产所需的食品或其他产品。可以简单地说，发酵工程就是通过研究改造发酵作用的菌种，并应用现代技术手段控制发酵过程来大规模工业化地生产发酵产品。
蛋白质是构成人体组织的主要材料，而又是地球上十分缺乏的食品。用发酵工程来大量快速地生产单细胞蛋白，就补充了自然产品的不足。因为在发酵罐内，每一个微生物就是一座蛋白质合成工厂。每一个微生物体重的50～70％都是蛋白质。这样人们就可以利用许多“废料”，来生产高质量的食品。所以，生产单细胞蛋白是发酵工程对人类的杰出贡献之一。
此外，发酵工程还可以制造人体不可缺少的赖氨酸以及许多种医药产品。我们常用的抗菌素几乎都是发酵工程的产品。
发酵工程不仅生产食品和药品，还是解决能源危机的有力武器。石油、煤、天然气这些传统能源终将消耗殆尽，人类怎样才能继续生活下去，科学家们为此耗尽心血。20世纪80年代，人们终于看到了希望：一方面是核能、风能、太阳能利用取得巨大进展；另一方面，发酵工程的出现，可使地球上每年生产的大量纤维物质——稻草、麦秆、玉米秸、灌木、干草、树叶等等，经“发酵工程”转化，成为人类新能源。
在开发生物新能源的同时，发酵工程还可以完成另一个重要使命，即处理废物，净化环境，减少以至基本消除环境污染。
总之，现代发酵工程能够帮助人们制造食品，制造药品，开发能源，净化环境。古老的生物发酵法，一旦用现代高科技方法加以改进，就千百倍地提高了生产效率，使老技术焕发了青春，为人类做出了巨大贡献。
神奇牛排
德国慕尼黑的一家餐馆里，近年来有一道名菜声誉鹊起。那道菜叫做“神奇牛排”，滋味美妙无比。
慕名而来的食客们，品尝了“神奇牛排”后，在赞赏这一美味的同时，往往会发出这样的疑问：这是牛排吗？怎么有点像猪排，又有点像鸡脯？难道是神奇的烹调使它的味道走了样？
餐馆的侍者们对此往往笑而不答，最多是含糊其辞地说一句：“嗬，那是超越自然的力量。”
侍者们知道，如果说明真相，也许会使某些食客心头发腻——那“牛排”实际上是人造的，是一大团微生物(酵母菌或细菌)干制品，或者说是一大团微生物尸体。
如果再作进一步说明，可能会引起食客反胃，甚至感到恐惧——制造这些人造牛排的原材料是对人体有毒的甲醇、甲烷等化学品，或者是废弃的纤维素之类的工厂下脚。
这些人造牛排的学名叫单细胞蛋白。单细胞蛋白也是发酵工程对人类的杰出贡献了。
以发酵工程来生产单细胞蛋白是不太复杂的事，关键是选育出性能优良的酵母菌细菌。这些微生物食性不一，或者嗜食甲醇，或者嗜食甲烷，或者嗜食纤维素，等等。它们的共同点是都能把这些“食物”彻底消化吸收，再合成蛋白质贮存在体内。由于营养充分，环境舒适，这些微生物迅速繁殖，一天里要繁殖十几代甚至几十代。每一代新生的微生物又会拼命吞噬“食物”，合成蛋白质，并繁殖下一代……当然，这些过程都是在发酵罐里完成的。人们通过电脑严密地控制着罐内的发酵过程，不断加入水和营养物(甲醇、甲烷、纤维素……)，不时取出高浓度的发酵液，用快速干燥法制取成品——单细胞蛋白。