一些数字可以说明发酵过程生产单细胞蛋白的效率有多高。一头100千克的母牛一天只能生产400克蛋白质，而生产单细胞蛋白的发酵罐里，100千克的微生物一天能生产1吨蛋白质。
1座600升的小型发酵罐，一天可生产24千克单细胞蛋白。
每100克单细胞蛋白成品里含有蛋白质50～70克，而同样重量的瘦猪肉和鸡蛋的蛋白质含量分别是20克和14克。
用发酵工程生产的单细胞蛋白不仅绝对无毒，而且滋味可口。由于原料来源广泛，成本低廉，有可能实现大规模的生产。
蛋白质是构成人体组织的主要材料，每个人在广生中要吃下约16吨蛋白质。然而，蛋白质是地球上最为缺乏的食品，按全世界人口的实际需要来计算，每年缺少蛋白质的数量达3000～4000万吨。可见，发酵工程生产单细胞蛋白的意义远远超出慕尼黑餐馆里供应的“神奇牛排”，它对全人类，对全世界有着不可估量的作用。
细菌吃掉飞机
红霞涂抹的远处群山，机场内，四架喷气式飞机在跑道上滑行，顷刻，它们迎着喷薄的红日，带着浓浓的“白烟”，展翅飞向蓝天。当飞机升到2万米的高度时，突然，一架战鹰形如醉汉，急剧地向下翻滚，一头钻进大海。这是几十年前发生在美国傍海飞机场的悲惨一幕。
令人遗憾的是，类似的悲剧还不止一次。
为什么一架正常飞行的飞机会突然失控呢？这个问题使美国保安人员及有关科学家大伤脑筋。虽进行了详细的调查，但未能找到问题的答案。
后来，有人偶然在一架飞机的燃料箱里发现了一种“锈”物，这无疑是一个重要线索。飞机的燃料及油箱要求是很严格的，怎么会有“锈”物呢？
于是，这种“锈”物就被请到了实验室，化验后问题真相大白！
原来，这罪魁祸首是小不点儿的细菌！
细菌能有这么大的能耐吗？竟能吃掉现代化的喷气式飞机？
这是一种嗜硫细菌，当它在燃料箱体上驻扎之后，就会在那里繁衍生息，以喷气燃料中的硫磺为食，然后，排出代谢产物——硫酸，腐蚀箱体，或通过输油管损害发动机零件，从而造成人们不易觉察的“内伤”，以致造成机损人亡的惨剧。
这事提醒人们，飞机上千万不能让嗜硫细菌“光顾”。
小小的嗜硫细菌蚕食大飞机，这使美国空军蒙受了巨大的损失。
但是，坏事也能变能好事。独具慧眼的科学家因此而受到启发，他们化害为益，对嗜硫细菌加以巧妙利用，获益匪浅。
起初，嗜硫细菌被送到炼油厂，它不负重望，大吃特吃，不断地蚕食石油中的硫磺，有效地使炼油设备、输油管道免遭腐蚀。
接着，它声誉鹊起，被“聘”于炼铜厂。面对坚硬的铜矿石，它以蚂蚁啃骨头的精神，施展出独门功夫——将铜矿石中的硫磺“啃”得干干净净，同时，用自产的硫酸将矿石与铜“各居一方”，极大地提高了铜的开采率。
继而，这小不点儿嗜硫细菌开始转战南北，在锰、钼、亚铝、镍等金属的提炼领域中，以自己的优势，勤奋工作，留下了光辉的足迹。
现在，科学家鉴于嗜硫细菌在冶金工业上所表现的特殊本领，又大胆提出设想，试图将它推到核工业中的炼油作业上，使它为人类作出更大的贡献。
科学上的问题往往就是这样，能化腐朽为神奇，嗜硫细菌本是“吃”飞机的灾星，但科学家具有发现和创新的独特本领，一分为二地对待它，将不利因素化为有利因素，化害为宝，使其成为造福人类的至友。
细菌织布
大家知道，传统的织布方法离不开纱和织布机。要说细菌织布，那不是“天方夜谭”吧？
当然不是！
英国科技工作者发明了利用细菌织布的方法。这种方法很特别，不需用纱线和梭子，所用的原料竟是营养物质——葡萄糖和其他养料。
科学家将这些织布原料，移入菌种，再给予适宜的温度，细菌就会迅速繁殖生长。每个细菌繁殖的速度可快啦，每小时可以繁殖1亿个。
这样，细菌在适宜的温度等环境条件下，每天可织出3～4厘米长的布来。只要有细菌存在，布就会不断地织出来。当老的细菌“寿终正寝”后，便有新的细菌“前仆后继”接替这一织布工作，完成老细菌未竟的事业，这样循环不断，就能织出“天衣无缝”的布来。
细菌织的布有很多优点，布的纤维长，结实牢固，比普通的布密得多。因为这种无棉纱的布是细菌织成的，所以最适宜作为医疗上的绷带，它能够使伤口形成一种与人的皮肤细胞组织相似的柔软的“皮肤”来，从而促使伤口愈合，疗效显着，很受医生的青睐。
还有，细菌织出的布十分密细，用它来过滤杂质效果极佳。
当然，“细菌工”所消耗的葡萄糖价格昂贵，要实现大规模的细菌织布还有一定困难。
那么，如何大规模生产细菌布呢？
科学家们寄希望于遗传工程。他们把合成纤维束带的基因转移到光合细菌的细胞内，利用太阳能来生产纤维束带。
科学家们预言：这种不用棉纱织出来的布，不仅可用于医疗卫生和工业生产，而且还可以用于人类的衣着服饰，前途十分光明。
葡萄酒变酸了
19世纪中期，在欧洲十分发达的酿酒工业突然遇到了麻烦，许多酒厂生产的葡萄酒因在空气中变酸而大受损失。
在解释这一奇怪现象时，以德国的李比西为一方，他们认为这是由于酒吸收了空气中的氧而引起的化学变化。而以法国的巴斯德为代表的另一方则认为这是由于微生物作用的结果。
为了得出令人信服的结论，经过大量的试验，巴斯德终于发现使葡萄酒变酸的罪魁祸首是一种名叫醋酸杆菌的微生物，由于这种细菌从空气中进入酒里，才使葡萄酒变成了醋酸。在试验过程中，巴斯德还发现，不同类别的微生物可以引起不同种类的发酵。醋酸杆菌能使酒变酸，而一种名叫酵母菌的微生物却可以让葡萄汁变成葡萄酒。他还发现，不同的微生物要求不同的生活环境。如果控制好微生物所需要的生活条件，就可以使发酵达到预期的结果。巴斯德的研究不仅解决了酿酒业的难题，而且也促进了传统发酵技术的发展。
注：
据科学家测定，利用微生物发酵生产蛋白质的速度比植物快500倍，比动物快2000倍。一个酵母菌一昼夜发酵生产出的蛋白质大约是它自身重量的30～40倍。
发酵与微生物
传统的发酵技术是人类在长期的生活实践中发明的。在古代，原始部落的食品在丰收的季节有时会多出许多，这时，人们便会将含糖的果实或含淀粉的谷物拿来酿酒。从考古工作者获得的资料发现，古巴比伦人在公元前3世纪就会用大麦芽酿制啤酒，不过那时的啤酒还比较原始，不如现在纯净，也没有现在的味道好罢了。
后来，人们又利用微生物的发酵技术制酱、醋、酪等。
不过，与人们生活最为密切的要数用淀粉发酵后制成的面包、馒头了。100多年前，巴斯德给“发酵”的着名定义是：“发酵就是微生物无空气的生活”。不过，今天看来，巴斯德的定义显然有些局限性。今天，随着重组基因技术和细胞融合等现代技术及工程学的引入，“发酵”已成为利用微生物来制造一些物质的特定过程。现代发酵技术也逐渐被扩展为发酵工程或微生物工程，这一门古老的技术正以旺盛的生命力迎来它的又一个青春期。
注：
发酵是利用微生物分解有机物质，将某些物质转化为另一种物质的过程被称为发酵。酒、醋、酱、甘油、味精、酒精、抗生素、维生素、微生物杀虫剂都是发酵的产物。
微生物显神通
微生物在生长繁殖的过程中，能利用的食物非常广泛，淀粉、葡萄糖、有机酸、蛋白质都是很好的食物。如某些酵母菌喜欢吃麦芽糖和葡萄糖；有些微生物对石油特别有兴趣，专门以石油为食；还有的微生物则喜欢吃废塑料、甘蔗渣、工业垃圾和动物尸体等。
微生物吃了食物后可以为人类干很多事情，有的可以生产味精、氨基酸、维生素、醋和酸奶；有些在土壤中为植物提供氮、磷、钾等生长所必需的元素。放线菌吃了食物后可以为人类生产许多有用的抗生素，如人们应用最多的青霉素、庆大霉素、链霉素、红霉素等。还有些微生物专门爱吃一些有毒的化合物，人们便用它来处理污水；保护环境。真菌家族中的霉菌可以在酿酒、制酱、做腐乳和乳酪中发挥作用，它还可以做成甜酒药，让甜米酒进入千家万户。
微生物具有十分惊人的代谢能力，据统计，乳酸细菌每小时生产的乳酸是它本身体重的1000一10000倍；1千克的酒精酵母菌一天内能把几千千克的糖转化为酒精。有一种专门生产蛋白质的酵母菌合成蛋白质的能力是大豆的100倍，是肉用公牛的1万倍。
注：
在人们的日常生活中，发面做馒头、烤面包、蛋糕和酿造啤酒、葡萄酒都是利用的酵母菌。人们消化不良时吃的酵母片、食母生片也是由酵母菌制成的。
酒的生产
在当今的世界上，中国不仅是第一产酒大国，而且酒的消耗量也是世界第一。不仅如此，据史学家的研究发现，中国还是酒的发明者。大约在4000多年前，我们的祖先便懂得用微生物发酵进行酿酒了。古代的人们发现，长了霉的谷物经水浸泡一段时间后，就会产生一种特殊的香味和辛辣味，从而逐步摸索出了利用谷物制酒的方法。
古人在制造发酵产品时，虽然不知道其中的道理，但他们却运用了这种发酵现象，把谷物等发酵原料放在自然环境中，任凭自然界里的微生物在发酵原料上自然发酵。这种原始的酿造技术是与人类文明同时开始的，它一直延续了几千年。这种用大缸做容器的原始酿造技术在民间甚至一些小作坊今天仍在使用着。
19世纪后期，德国科学家科赫充分认识了自然发酵法的弊病，研究出了一种可以将自然界里各种混杂在一起的微生物相互分离的纯种培养技术，从而建立了以微生物纯种培养为主的传统发酵技术。运用这种技术，人们可以制造糯米甜酒、腐乳、酸牛奶、泡菜以及面包、馒头等。
注：
传统发酵技术比自然发酵技术的生产效率要高得多，如在酱油的生产中，直接利用具有高活力蛋白酶的米曲霉对原料进行发酵，不仅使生产时间缩短了将近五分之一，而且还大大地简化了生产工艺。
微生物产粮食
生物学家告诉我们：蛋白质是生命活动的物质基础，一切动植物的体内都有蛋白质。
动植物这些显眼的“大生物”含有蛋白质，那些肉眼难见的“小不点儿”微生物，是否也应有蛋白质的成分呢？
是的，微生物虽小，也有蛋白质成分。由于微生物大多是很小很小的单细胞生物，因而人们生产出来的蛋白质，叫做“单细胞蛋白”。
单细胞蛋白的营养价值很高，含有氨基酸种类齐全，不仅超过了米、面，也超了猪肉、鸡肉，还含有许多糖类、脂肪、矿物质和维生素。人体所需要的营养成分，在这里几乎是应有尽有。
既然如此，我们为什么不能像种庄稼或饲养牲畜那样，让微生物在最佳的环境中，“茁壮成长”呢？如果这样，我们不就能获取大量的单细胞蛋白了吗！
是啊，科学的发现需要科学家的想象。
于是，科学家们选育出能利用某种原料的微生物，把它们接种到发酵罐里，让它们在发酵罐里施展本领，大量繁殖。然后，再经过净化、干燥、精炼，就得到了我们所需要的单细胞蛋白。
种庄稼往往受季节的制约，在发酵罐里制造单细胞，就不分数九寒冬和酷暑盛夏了，只要控制好发酵罐里的温度、酸碱度和营养条件，就能源源不断地生产出单细胞蛋白来。
微生物的繁殖速度十分惊人。就细菌来说，每隔20分钟就可以分裂一次，由一个分裂为两个，两个分裂为4个……，24小时可分裂72次，产生472×1021个后代。
有人做过试验，在适宜的条件下，500千克重的酵母，一昼夜就能繁殖成40000千克，而同样重的一头牛，一昼夜只能增加024克。
研究表明：微生物发酵生产蛋白质的速度比植物快500倍，比动物快2000倍。一个细菌，一昼夜发酵生产的蛋白质，等于它自身重量的30一40倍。
然而，067公顷(1亩地)的豆田，每年可收获1000多千克大豆，得到400千克的植物蛋白质。工人在工厂里利用微生物发酵生产蛋白质，一年竟能生产10万千克蛋白质。
可见，微生物生产蛋白质的效率是多么高啊！
人们在获得单细胞蛋白的同时，也在不断探索“菌源”。
前几年，科学家发现了一种氢细菌，能利用氢、二氧化碳以及含氧无机盐类作发酵原料来生产单细胞蛋白。既不与工业争原料，也不与农业争土地，是一种理想的生产食物的方法。
之后，科学家又找到一种更理想的固氮氢细菌，它能直接从空气里摄取所需要的氮素，合成我们需要的蛋白质。
目前，经改性的禾本科镰胞生产“真菌肉”，在英国已实现工业化生产。加拿大进行了用一种节杆菌促进植物性食用油高产的试验。我国和日本也进行了如利用产油的假丝酵母、被胞霉等的试验，并获得了类似的结果。用微生物生产新兴食品正在崛起。
随着现代科学技术的发展，人们将不断发现新“菌源”，从而生产廉价的粮食——蛋白质，为人类的生存提供更加充实、更具营养的食物。
低温生物技术
一只冬眠的猫蜷伏在古埃及法老的陵墓里，“守灵”守了4000年之久。直到本世纪80年代，考古工作者发掘陵墓的声响使它醒过来。
阿尔卑斯山的雪崩把一位瑞士青年冰封了25年。1987年，他被人发现，经过解冻，又奇迹般地活了过来。
在低温下，生物的新陈代谢降到了最低限度，处于“假死”
状态。一旦环境温度上升，生物就会复苏，恢复活力。在此同时，生物的寿命却可能延长了许多。许多动物的冬眠就是很好的例子。
从60年代起，一门崭新的生物技术——低温生物技术逐渐形成，逐渐发展。低温生物技术的要旨就是冷冻生命，就是通过迅速降温使生命达到超低温，进入冬眠状态，从而得到长期保存。
低温生物技术的重大意义是显而易见的。冷冻生命就是延长生命，对许多生物来说意味着延长人们使用它们的年限，对人类本身来说就是延长寿命。后者自然更令人感兴趣。患了不治之症的病人如果对当代的医疗手段已经绝望，可以冷冻起来，到三五十年后再复苏。那时也许治疗不冶之症已经成了药到病除的小事一桩。飞向另一行星的宇航员要忍受长达数年的枯燥无味的旅途生涯，如果能冷冻起来进入冬眠状态，那么一觉醒来就可以精力充沛地登上另一星球。这样，不仅使他避开了旅途寂寞，“捡”回了几年寿命，还可以使航天器里面省去许多食品、饮料，轻装上阵。
