在自然界中，昆虫是一个庞大的家族，它们当中有蜜蜂、家蚕等益虫，也有菜青虫、松毛虫、金龟子、蝗虫等害虫，据统计，每年全球粮食的产量因为这些害虫的影响而减少三分之一。
从20世纪40年代起，人们开始使用农药来杀灭各种害虫。但由于农药的毒性很大，而且在土壤中不能很快被分解，对环境造成了极大的污染。20世纪50年代，在日本九州鹿儿岛的水俣市，就因为猫吃了含汞农药污染的鱼类和贝类产生中毒现象，从而使猫发疯、发狂，甚至纷纷跳入大海。近几十年中，由于杀虫剂使用不当而导致的食物中毒事件在全世界屡屡发生，给人们的健康造成巨大的危害。
怎样才能既能消灭害虫又能避免环境污染呢？科学家发现，在微生物中有许多细菌、真菌和病毒，它们能够使害虫感染上某种疾病而大量死亡。有一种苏芸金杆菌，竟能对100种以上的害虫有不同程度的致病力。这是因为苏芸杆菌在生长过程中，细胞里会产生一种名叫伴孢晶体的蛋白质结晶，这种结晶对许多害虫都有极强的毒性，使害虫患败血病而死亡。
对危害蔬菜的菜青虫、危害粮食作物的稻螟虫和危害棉花的棉铃虫尤其效果显着。
病毒的新克星
鼠疫、霍乱、流感等传染病曾给人类带来毁灭性的灾难。
在人类与传染病的长期不懈斗争道路上，继抗生素、疫苗问世以后，一种新物质的发现，为人类彻底攻克传染病带来了又一转机。这种物质既不是药物，也不是抗体，而是病毒的新克星——干扰素。
事情是这样的，1954年，日本的一位病毒专家首先捕捉到了干扰素的线索，他为了研究病毒与病毒之间相互搏斗的实际情况，做了用牛痘病毒给兔子接种以诱发肿物的实验。
结果发现，在肿物的脓液中存在着某种未知的、能抑制病毒增殖的物质。
三年以后，也就是1957年，英国的两位病毒专家在研究中发现，细胞经病毒感染后会产生抗病毒的物质。一次，他们把受流感病毒感染的鸡胚细胞放在培养液中培养，以期获得更多的病毒。培养几天后，他们又用这种已培养过受病毒感染的细胞的培养液，去培养新的鸡胚细胞，然后把新培养的鸡胚细胞进行流感病毒接种。过了几天，发现细胞生长良好，根本没有病毒产业出来、这说明培养液中存在着什么物质能妨碍病毒的复制。他们换了许多其他动物的细胞重复这一实验，都得到了同样的结果。显然，培养液中确实存在抑制病毒增殖的物质。即使用杀死的病毒注射到动物体内，也能产生同样的物质。这种物质究竟是什么呢？经过这两位专家仔细研究和分析，发现这种物质是由活细胞受病毒感染后所产生的一种低分子糖蛋白。他们给它取名叫干扰素，因为它能干扰病毒的复制。
干扰素具有各种不同于抗体的神奇特性。干扰素具有广泛的、非特异性的抗病毒作用，如接种牛痘病毒激发兔子体内产生的干扰素，不仅能抗牛痘病毒，还能抗流感、脑炎等其他任何病毒；然而在免疫时，一种抗体的功能，却只能杀灭激发该种抗体产生的那一种抗原。另外，免子体内产生的干扰素对其他动物不起作用，所以对人必须用人的干扰素。后来，科学家们还发现，除病毒外，细菌、寄生虫及某些化学物质也能诱导细胞产生干扰素。
干扰素的发现，为人类降伏病毒性传染病带来了曙光。
临床实验表明，干扰素对许多病毒性传染病如流行性感冒、病毒性肝炎、水痘、麻疹等以及成骨肉瘤、淋巴瘤和肺癌等恶性肿瘤都有神奇的疗效。由于它是细胞的产物，对人和动物细胞没有毒副作用，而且见效快，因此可以说干扰素是人类治疗病毒性传染病和一些癌症的灵丹妙药。
但是，干扰素得来却极为不易。45000毫升的人血中，只能提取04克的干扰素。据估计，提取1克纯干扰素至少要花费5000万美元，治疗一位感冒病人的开支就需要几万美元。如此昂贵的价格，绝非一般人能承受得起。
值得庆幸的是，科学家们已初步查清了干扰素的化学组成，以及体内控制合成干扰素的控制基因。他们运用生物工程的方法，把干扰素基因整合到大肠杆菌的核酸中去。这样，大肠杆菌的细胞就变成了制造干扰素的工厂。许多科学工作者正在努力做着这方面的研究，而且已有人成功地培养出了含有干扰素基因的大肠杆菌，并获得了细菌生产的干扰素。
相信在不久的将来，干扰素也会像抗生素、疫苗一样普通、廉价。那时，人类降伏许多疑难顽症的时代也就不会遥远了。
神奇的多面手
如果有人说“细菌会织布”、“细菌能发电”……恐怕多数人不相信，认为这简直是天方夜谭，甚至有人认为，这纯粹是在说梦话。其实，科学家们研究发现，细菌果真是微生物王国里的能工巧匠，它不仅会织布、能发电，还会生产塑料、冶炼金属、勘探石油哩！
细菌中的织布能手名叫胶醋酸杆菌。它织布的方法十分特别，既不用棉纱，也不用织布梭子，它是用培养液中的葡萄糖和其他营养作原料。放人选好的菌种，然后调节适宜的温度，于是，细菌就会在这样舒适的环境下迅速繁殖生长，很快在培养液表面巧妙地编织形成厚厚的一层菌膜。如果把这层刚织好的菌膜进行干燥，它的样子酷似一块质地柔软、坚韧、致密的布。
细菌的繁殖速度相当惊人，一个细菌平均每小时可以繁殖1亿个新细菌，每天就可织出3～4厘米长的布来。当老的细菌死去时，新的细菌就会接它的班继续织下去。利用这种方法织出的布可以说是天衣无缝、美妙绝伦。
用细菌织出的布具有特殊的优点，这种布的纤维又长又结实，与棉麻纤维相比有过之而无不及。用这种布制成的衣服既艳丽柔软，又结实耐穿。由于这种布是用肉眼看不见的细菌织布工织成的，所以特别精细致密，用它作滤纸来过滤微细杂质十分理想。尤其最适合做医疗上用的绷带，能促使伤口加快愈合，疗效十分显着。
现在，由于培养细菌要用葡萄糖，所以细菌织布的成本还比较昂贵。将来有朝一日，利用基因工程的方法使蓝藻也能获得织布的本领。蓝藻先利用光能制造出自己需要的养料和葡萄糖，再以此为原料来织出廉价、漂亮的布来，那将引发纺织工业的一场重大革命。
我们再来看看细菌是如何发电的。
科学家们研制成功了一种细菌电池。这种细菌电池是利用细菌的生长繁殖和新陈代谢活动产生的负离子。通常情况下，负离子是只供细菌自己生长用的，但是科学家们在培养液中加入一种特殊物质时，负离子就可以从细菌体上分离出一部分，它聚集到电池的阳极，此时若接上导线，便在阳极和阴极之间产生了电流。美国科学家正在为宇宙飞船设计一个密闭的生态循环系统，其主要组成就是酶细菌电池，它在利用太阳能的光合作用配合下，将宇航员呼出的二氧化碳和排出的粪便重新组合，产生的氧气供人体呼吸，排出的尿也进入细菌电池来产生电力，形成宇宙飞船内的“生态链”。
另外，在某些偏远地区供电得不到保障的军事重要科研部门，也可采用这种细菌电池供电。这样不但可以节省财力、人力，而且不会暴露重要机关的目标。
此外，在冶金方面，传统的火冶炼法因耗能多、污染重、效率低，将逐渐被淘汰，取而代之的是微生物的浸出法。不久的将来，各种金属的浸出菌种会被发现，它们在金属冶炼中将大显身手。
石油被人们誉为“液体黄金”，是当前能源的骄子，因此如何勘探石油就成为一个极有价值的研究问题了。有些细菌对石油的某些成分有特殊的嗜好，如果这些微量的石油成分有了较多的积累，这些细菌就可以大量繁殖。我们依靠对细菌的观察分析，就可以断定地下是否储藏有石油，这种方法简单易行，再辅助其他勘探方法，综合起来就能提高勘探石油的准确度。
基因工程舞台的明星
人类自称是万物之灵，似乎没有什么事情是人做不到的。
然而，小小的微生物所具有的许多本领却是人类望尘莫及的。
由于微生物的个体微小，代谢类型多，新陈代谢快，繁殖迅速，特别容易变异，因而当仁不让地成了生物工程舞台的主角，而其中最耀眼的两颗明星当数大肠杆菌和噬菌体了。
什么是生物工程呢？简单地说，就是运用生物学原理和方法结合现代工艺进行产品开发与生产的技术。它包括四个主要领域：遗传工程、细胞工程、酶工程和发酵工程，其中的核心是遗传工程。
遗传工程又叫基因工程或基因重组技术。为什么说大肠杆菌是基因工程的明星呢？大肠杆菌属于原核生物，一般生活在人和哺乳动物的肠道内，容易获得，在培养基上能很好地生活。在大肠杆菌细胞内除了有裸露的核物质DNA外，在细胞质中还有一个或几个闭环结构的DNA分子，叫做质粒。质粒上分别带有控制细菌某些特殊遗传性状的基因，如致育性、抗药性等。这些功能对于细菌的生命活动不一定都是必需的，从细胞中消失后，并不影响细菌在正常条件下的生命活动。质粒的这个特性使它在基因工程中派上了大用场。
