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生物工程分支获得最终产品的基本设备。所以有人说，发酵罐是连接发酵工程与基因工程、细胞工程、酶工程的纽带，是生物工程整体的标志。
发酵工程的优越性当然并不局限于发酵罐。由于科学家们对发酵微生物进行精心筛癣诱导和改良，现代发酵工程的原料已从农林产品发展到醋酸、甲醇、天然气、纤维素等工业品或矿产品，这就为大规模生产提供了可能。
发酵工程的产品也远远超出了食品这一范围。从生产润滑剂、化妆品、炸药、塑料、激素、蛋白质，到冶炼金属，开采石油，处理污水，改良土壤，发酵工程几乎无所不能。
细菌的克星——噬菌体
以细菌作为宿主的这类病毒，我们称之为噬菌体，如果把它的名字通俗化，可以称为“吃细菌的生物体”。噬菌体可以说是细菌的克星。我们在读《西游记》时，常被孙悟空与二郎神斗法的精彩场面所吸引，俗话说“一物降一物”，细菌虽然神通广大，一旦碰上噬菌体，它也只能败下阵来。
噬菌体和发酵行业有着很密切的关系。
在微生物发酵生产过程中，要严格防止杂菌的污染，因为一旦染上了杂菌，不仅会造成产量的降低，而且由于产物变得复杂，会使发酵后产品的纯化处理遇上很大的困难。但最使工程技术人员感到头痛的是噬菌体入侵发酵罐后造成的污染。
一旦噬菌体遇上了细菌，它就会在细菌的细胞膜上找到一个适当的位置，紧靠上去，在细胞膜上“钻”一个洞，把体内的核酸注射入细胞内，这些核酸就可以利用细菌体内的各种养分，繁殖新的噬菌体，这种繁殖复制过程的速度相当快，其危害也是很大的。
让我们来看这样的一幕：当一个工厂正在发酵罐中生产味精时，噬菌体侵入了发酵罐。于是，几十吨甚至上百吨的原料变成了噬菌体和它的分解产物，而不是人们所期望的味精。在这种情况下，所有的产品只能排放入污水处理系统。这不仅造成了巨大的经济损失，而且还得花力气对污水进行处理，必要时整个工厂得停工数日，对发酵系统进行全面消毒，以免造成噬菌体的再次污染。
当然，对于人类来说，噬菌体并不完全是起坏作用的，由于它们的结构简单，繁殖速度快，已在生物工程的研究和生产中成为一种应用广泛的生物材料。
细菌也是自然财富
已经发现的细菌有成千上万种，尚未发现的有多少种呢？这将是一个永远无法解答的谜，因为人类将不断地发现新的菌种。为什么要将各种菌种加以保存呢？因为细菌也是自然财富。
在现代的发酵工业中，生产菌种的优劣是决定生产效益的重要因素，让我们以味精的发酵生产为例来说明。味精的商业名称，按科学上的命名，它应称为谷氨酸单钠盐，是一种有鲜味的调味品，在厨房中我们常可以见到。
本来，味精是用水解蛋白的方法来生产的，后来，人们找到了能产生谷氨酸的菌种，于是，就改用发酵法来进行生产。在发酵过程中，生产味精的细菌以糖类、蛋白质、无机盐等原材料为“食品”，经过发酵转化后产生了谷氨酸。好的菌种，它的产酸度（将原材料转化为谷氨酸的比例）较高；差的菌种，它的产酸率就低。在现代化的生产中，容量达几十吨乃至上百吨的发酵罐被广泛使用，如果去味精厂参观，我们可以见到这种有几层楼高的大圆桶状的装置，每次发酵的产酸率只要增加1％，其经济效益的增长就非常可观。
一个优良的生产菌种，往往是价值很高的宝贝。我国科学工作者和医药工作者共同完成的两步发酵法生产维生素C的工艺技术连同菌种，以数百万美元的高价转让给外国药厂就是一个很好的例子。由于优良生产菌种的重要性，各个企业都制订了严格的菌种保密措施。在国际上，偷窃优良生产菌种的事件也屡见不鲜。
不仅是有益菌对于人类特别重要，就是那些致病菌，对于人类也同样很重要。科学工作者和医务工作者要了解致病菌的特点，才能设计和制造出能够杀死这些菌种的药物。某些严重危害人类健康的菌种，也可能成为战争罪犯发动细菌战的“武器”，对此我们不能掉以轻心。
对于一个国家来说，和动植物资源一样，微生物（包括细菌）资源也是国家的自然财富，必须妥善保存。
细胞工程是什么
细胞，这是17世纪一位英国建筑师起的名字。这位叫罗勃特·虎克的人一次在自制的显微境下，看到的栎树皮是由许多峰窝状的小格子组成的，他管那些小格子叫“细胞”。
到19世纪中叶，人们终于建立了完整的认识：一切动物和植物都是细胞的集合体，细胞是生命的基本单位，动物和植物都是在细胞的繁殖和分化中发育起来的。这一认识被称为细胞学说。
到20世纪70年代，一些走在前列的科学家开始有计划地对细胞进行培养，进行改造，使细胞服从人类的意志，产生人类需要的物质，或是形成新的品种。既然细胞是生命的基本单位，那么改造生命就应该从改造细胞开始。
他们按照这个思路进行了艰苦的实践，他们成功了。
细胞工程就此诞生了。
细胞工程是以生物细胞为单位的开发技术，它使生物学展现出崭新的面貌。
细胞工程在改良植物品种、防止植株退化上有无可替代的促进作用，在农业生产上已经起到了巨大的变革效应。在一些发达国家中，花卉、蔬菜的良种培育大都是采用细胞技术来进行的。细胞工程的发展又为80年代兴起的生物遗传工程奠定了基础，科学家们正运用这些生物新技术开拓生命诞生的各种途径，将来有可能按照人类预定的目标，有计划地培养、改造细胞，并使细胞能按人的意愿发展成新的品种。
细胞工程将为人类社会带来巨大的影响和变化。
动物中的试管婴儿
美国新泽西州有一家牧场，近年来参观的人络绎不绝。每位参观者都被带向一座明亮的牛舍，那里有三四十头小奶牛在安静地休憩。参观者会注意到，这三四十头小奶牛几乎是一个模子里刻出来的，连身上的黑白花斑也几乎一模一样。自豪的牧场主会向大家介绍说，这三四十头奶头是同一对父母的后裔，几乎同时出生。
同一父母？这怎么可能？谁都知道，一头母牛一年只能怀一胎，每胎一般只有一头牛犊。
牧场主会向你解释：这些小奶牛是“试管婴儿”。
你可曾听说过，动物中也有试管婴儿？
人类中的试管婴儿已经是一个不太热门的话题了。自从1978年7月第一个试管婴儿在英国诞生以来，全世界已经有上万个这样的娃娃呱呱落地。那第一个婴儿现在已经是个近20岁的姑娘了，一表人才，聪明伶俐。
所谓“试管婴儿”，当然不是在试管里把受精卵直接培育成婴儿，而是指在科学家的精心设计和严密控制下，精细胞和卵细胞的受精作用在试管里完成，受精卵又在试管里发育成胚胎。这胚胎则要放入母亲本人或是“代理母亲”（也叫“寄母”）的子宫中，再发育成胎儿。在人类，这代理母亲是早已安排好的年龄适宜、身体健康的女性。动物代理母亲则是条件相仿的雌兽。人类中的代理母亲，有几位在生下那试管婴儿后，“视同己生”，感情上割舍不下，惹出了几场难断的官司。对于动物，自然不用担心这样的纠葛了。
动物试管婴儿的经济价值到底有多大？我们举个例子来说明。
还是看看那位新泽西州牧场主的收获吧。在美国，一头良种乳牛的价值至少是一万美元，而良种乳用种公牛的价值则要10万美元以上。由于采用了试管婴儿技术，那位牧场主一年就可以获得几十、几百头良种乳牛，他的收益不就很丰厚了吗？这还只是他个人的收益。从整个社会的生产水平来看，采用了试管婴儿技术就能迅速推广产奶量高、体格健壮的良种，这就不是几十、几百万美元的事了。
本来，一头良种乳牛一次只排一个卵，一年只生一胎。现在，科学家使得它一次能排好多个卵，然后选良种公牛进行交配，再把受精卵取出，放到试管中去培育。隔一段时间再进行注射，促使它排卵。这样，一头良种乳牛一年能提供三四十个受精卵。
这样，一头良种乳牛一年能生下三四十头良种牛犊了，不是吗？
还不止这些。
科学家还有另一手高招：当试管里的受精卵发育成胚胎后，到了一定的阶段被取出来进行分割，分割成两份、四份甚至八份，然后再放入试管中继续培育。分割成的部分胚胎有的有两个细胞，照样会不断分裂，发育成新的胚胎。这些新胚胎照样可以植入普通乳牛的子宫，发育成道地的良种牛犊而来到世间。
这手高招称为胚胎分割。有了它，试管婴儿技术如虎添翼，可以迅速地为人类提供大量的良种牛、良种马、良种羊、良种猪。。有人断言，要不了多长时间，动物育种技术将彻底更新，全世界的畜牧业将是另一种模样。
植物细胞工程
细胞工程的理论基础是细胞理论。细胞理论的建立被恩格斯誉为19世纪三大发现之一。细胞是生物体的结构单位和功能单位，生命过程必然首先表现在细胞里。细胞的最外面为细胞膜（植物细胞膜外还有细胞壁），膜内是细胞质，它维持细胞里的适当的生理环境；细胞质里有细胞核，还有线粒体、高尔基体（植物细胞还有叶绿体）等细胞器。细胞核是“司令部”，它控制各种细胞器协同作用以完成各种生理功能。根据细胞的类型，人们普遍愿意把细胞工程分为动物细胞工程和植物细胞工程两大类，我们以后者为例，简单介绍一下细胞工程的原理和技术，这些原理和技术在动物�