有人说，生物工程在现代工业中的崛起，将对21世纪的世界经济起着至关重要的作用。预计在今后20年内，它将对食品、饲料、化工、能源、三废控制、医学、兽医等行业产生深刻的影响。生物工程对现代工业的冲击已成为西方工业国研究的热门，尤其是对遗传工程的作用则更是不惜工本的研究热点。报刊、广播、影视也热衷于报道生物工程的发展，美国的一些生物工程开发公司的股票也已成为倍受青睐的抢手货。
微电子技术同样作为高技术常与生物工程相提并论。但是，在人们已能将已有20多年研究发展历史的微电子技术很好地应用于计算机、无线电通讯、自动化以及消费电子品等行业时，生物工程在制药、化工，食品和农业上的应用则刚刚处于萌芽状态。尽管如此，在全球范围内，生物工程对如下领域的冲击已是初见端倪。它们是：医药业，饮食业，加工业（能源，化工，矿产）以及农牧业。
医药卫生
这是一个首当其冲的领域，随着遗传工程的发展，其影响将更深刻地表现出来。最早的基因表达产物是蛋白多肽。许多蛋白多肽在医学上是重要的药物，其中包括蛋白激素，免疫增强剂如干扰素、疫苗、各种用途的抗体以及酶等。所有这些，尤其是胰岛素和干扰素的遗传工程是早期美国各大学和研究所竭力攻关的项目，遗传工程的原理是将编码特定人的蛋白多肽基因引入细菌如大肠杆菌，并使之在其中高效表达。发酵罐中扩增后，纯化出表达的多肽，只要纯化过程适当，得到的产品可与天然的人的蛋白完全一样，并且数量可观，价格合理 · 这里细菌事实上充作生产蛋白质的工厂。有些人的蛋白多肽目前只能得到实验室规模的数量，如能用细菌克隆来生产，就能取代一些传统的治疗疾病的方法（如用猪胰岛素治疗糖尿病就可用遗传工程生产的人胰岛素来取代），或者创造出崭新的治疗方法。干扰素是人体细胞产生的增强细胞免疫能力的活性多状，在遗传工程以前，人们所能得到的干扰素数量极少，以致无法评价它的治疗效果。
疫苗生产同样受到重组ONA技术的影响，接种疫苗跟感染病原效果是一样的，只不过前者不发病，却能获得对病原的免疫能力。应用遗传工程，将编码病原表面抗原蛋白的基因克隆到微生物中去，使之表达来生产疫苗。用这种方法，我们可以防治肝炎、疱疹、伤寒、霍乱、疟疾和血吸虫病。
食品饮料
微生物对人类饮食方式的影响无疑要比烹调大得多。这包括正反二个方面，一方面是微生物引起的食物腐败，另一方面则是利用微生物制作面包，奶酪，进行酿造等等。生物学在饮食业中的应用可分为几个阶段，第一阶段是自发应用，可以追溯到好几百年以前，第二阶段，应从巴斯德时代起，这时人们已开始运用微生物学和微生物遗传学的知识。以应用现代遗传学为标志的第三阶段将以更慢的方式影响饮食行业，因为目前我们对食品味觉产生的机制尚不清楚，所以不可能用遗传工程的手段来改造食品，同时，饮食行业考虑最多的是卫生和安全，因此它们是最保守的。生物工程影响饮食工业的一个很好的例子是用工业化方法生产葡萄糖异构酶，这种酶能使葡萄糖转变为果糖。果糖不仅增加食品甜度，而且吃口可大大改善，可用于生产增加软饮料和其他食品甜度的高果糖玉米浆。过去，遗传工程在制备这些工业化酶的过程中不起任何作用，但近来有家公司利用重组DNA技术生产一种食品加工酶——凝乳酶。这种酶能够凝结牛奶来生产奶酪。
据统计，凝乳酶的国际市场需求量，1981年达5000万英磅。由于天然凝乳酶来源有限，显然，这样一个大的市场理所当然应成为重组DNA技术追踪的目标。其他有经济效益的酶也可用同样方法来获得。可以预见，不久的将来，重组DNA技术将成为食品工业的一种常规手段。细胞作为蛋白质生产工厂在食品工业中具有潜在的重要性。事实上，酵母在制作各种传统食品的过程中起着重要作用。由于当今世界某些地区人口营养不良的原因之一是缺乏蛋白质，因此利用微生物生产单细胞蛋白作为人类食品的方法正在受到普遍重视，目前对蛋白质食品的需求是毋庸置疑的，问题是以生产单细胞蛋白的方法来解决这一问题未必是最理想的。因为大豆中蛋白质含量高，且易于耕种，又可方便地制成食品。因此它是单细胞蛋白的有力竞争对手。英国有世界上规模最大的单细胞蛋白生产厂，以甲醇为原料，但其目的是生产动物饲料而不是人类食品。尽管在技术上已取得了巨大成就，但必须承认，它难以与大豆竞争。要使单细胞蛋白用于人类食品，就必须使它具备某些特点，如要设法使产品味道更像肉，还要比植物蛋白更鲜美可口。
加工工业
细胞——化工厂。长期以来，在化工，矿产，能源及综合性企业中已得到广泛应用。发酵法生产酒精似乎是这方面一个最好的例子，其过程与酿造酒精饮料相同，尽管目前石油化工途径仍是酒精生产的重要途径，但发酵法生产始终受到人们的偏爱，因而，即使在石油和天然气价格很便宜的时候也能生存下来。其他一些化工产品，如丁醇和丙酮，过去是用发酵法生产的，现在在很大程度上被石油化工途径所取代。显然，发酵法有可能重新取代化工途径来生产它们。
从技术上讲，几乎所有具重要商业价值的有机化工产品，都能用一条由发酵和简单化学反应联合路线来生产。举例来说，乙醇是一个发酵产品，经脱氧便成为乙烯，后者是一个重要的有机化工原料。用这样的路线，同样能得到在商业上具有重要意义的新颖产品。例如，利用微生物途径小规模生产一种新型塑料——聚羟丁酸。但是，遗传工程至今尚未能应用于这些领域。
生物工程不能在短期内代替现有的石油化工的原因，是因为后者是建立在一个巨大的有机化工基础上的。有人比较了两种生产醋酸的途径。一个是以甲醇和一氧化碳为原料的化学途径，另一个是以乙醇为原料的发酵途径。1976年，用发酵法生产其成本是化学法的三倍。自1976年以来，能源价格上涨，因而二途径成本扯平。但是发酵法分离产品所耗蒸汽大于化学法。发酵法缺乏竞争能力的原因之一是，在石油化工30年来不断地受益于飞速发展的现代技术时，它们却停滞不前。如果将计算机辅助设计、先进设备及控制系统，加强生产的基础单元（如脱水等）的研究和整个系统的节能以及提高产率的研究等应用于生物工程，无疑生物工程也将获益不浅。不过这同样需要几十年的发展过程。
目前，发酵生产的任务是改造细胞中的蛋白而不是生产单一蛋白产品。因此，遗传工程应用于发酵过程还不是一个直接紧迫的任务。但是遗传工程如果同上述提到的工程技术结合起来，其潜力是很大的。我们可以预计，当生物工程应用于化学工业时，将使之发生不断的变化。首先最有价值的；工作是应用生物过程来提高贵重化学品的生产率，或者利用选择性反应来提高产品的纯度。另外也可利用生物过程使一种化合物转变成另一种化合物，利用这种生物转化使产品在经济上比现有的化学转化更加有利可图。只要一个点上有所突破，整个化学工业从化学向生物化学转化必然随之发生，并最终与发展着的化学工业相衔接。这种衔接也许有地域上的不同，即一些国家比另一些国家具有更多的机会发展生物工程。
1984年对日用化学品的生产有过这么一个报道：现在用石油为原料生产的日用化学品，可用玉米淀粉和木质素来代替，但用玉米淀粉来生产可能性要早于以木质素为原料，因为溶解木质素需要消耗大量的能量。尽管一些像乙醇之类的日用化学品的生产，在技术上以及成本和效益上是完全站得住脚的，但是用生物工程取代现有的日用化学工业来生产日用化工产品将是20年以后的事情，其原因与其说是在生物工程的实际应用上还存在着一些技术问题倒不如说是由于化学工业本身的复杂性，它对石油原料的依赖性以及它的利润的微薄。
到目前为止，我们讨论的范围仅限于化学工业。但是应该看到有许多其他加工行业最终也将受到生物工程的影响。在不少情况下，要想获得经济效益只有应用生物工程的方法。它包括矿物浓缩、金属纯化、造纸、纤维素等的利用、污水处理、提高废油井的出油率、油的提炼、煤炭的处理等等。应用生物工程使上述产品具有商业意义，所耗时间至少与化学工业使它们的产品商业化所耗时间相同甚至更长。例如，木质素的生物转化，这是一个棘手的问题，木质素是造纸原料，在造纸过程中大部分成为下脚，解决木质素的转化便等于解决了其再生产的问题，而这个问题中试前，得在实验室中经多年的努力才能解决。这一问题尚且如此，要使整个生物工程商业化尚需20年的努力不可。
农 业
自有农业起，便必然根据农作物遗传学的实际情况来生产。本世纪以来，经典遗传学已对农作物的产量、产品质量以及在新的气候条件下耕种或饲养牲口产生了巨大的影响。而遗传工程的应用将是在此基础上的发扬光大。它将开拓遗传物质在种属之间，尤其是微生物之间的传递。将遗传信息转移到植物细胞是极其困难的。这是因为植物细胞不仅仅只有复制，而且还有分化。但是，现在这已成为可能。
下面这座领域今后直接或间接会受到分子遗传学的影响。
植物：
技术：通过修饰细胞（如原生质体）的融合产生杂交植物。利用重组DNA技术在不同种属内进行遗传信息传递。
应用：培育更多的品种，从中就产量和质量从遗传角度进行筛选。
引入像谢虫害，耐特殊土壤或气候之类具有特性的种子。
将不能固氮的植物转变成具有固氮能力的植物，转变植物的合成能力，使得这些农作物成为各种化学制品的来源。
将植物的某种合成能力转入到细菌或其他微生物中去。
将重组DNA技术应用到生化过程，开发新的农药以及其他农业化学物质。
动物：用制备人类医药相类似的方法来生产兽药，尤其是疫苗和致育控制试剂。
生产作为饲料的单细胞蛋白。
从长远角度考虑，用重组DNA技术来校正家畜的遗传缺陷。
由于各种动植物之间差别很大，因此相应的新品系的引入以反应用于生产的时间会有很大差别，举例来说，有些化合物像生物碱具有药用价值，有些则是名贵香料，这些化合物用量较少，故更适合于用细菌发酵生产，如从收获的农作物中提取它们则成本太高。当需要大量生产，且有足够的光能满足植物的大规模种植以避免使用细菌培养所用的培养基，那么，最好是将遗传信息从微生物转到植物来进行生产。从长计议且以能量的角度来看，利用一些光合生物（如植物和光合微生物）是有益的。但是，它们的发展将受到限制。例如，假如能够用与固氮菌共生或其他方法使得小麦的固氮成为可能，由于固氮过程需要能量因此将不可避免地影响该作物的产量。
遗传工程在农业上和在其他领域内的应用之间显然是有联系的，总的来说，农业化学品的生产，将按照化学工业发展的一些模式来进行。农作物的改变将影响饮食业，大豆的遗传改进将使其成为单细胞蛋白的更有力的竞争对手，与此同时，人们也在改变单细胞蛋白的遗传特点。
生物技术的农产品商业化从时间上大概可以这样划分，短期内（5年左右）将增加植物的遗传品种。中期内（10年左右）将植物内的一些合成途径转入细菌，以生产一些有用的药物和香料。而较长时间（20年左右）将改变动物的基因组。有人指出，根据现有的对植物基因组织的知识将难以预料要花费多长时间才能将植物遗传信息转移到细菌或酵母中去。这项任务将是异乎寻常的艰巨和伟大，换句话说，进一步了解植物和动物的基因组也许是很不容易的。
[The Biotechnological Challenge，Cambridge University Press 1986.]