Серед усього різноманіття досягнення науки і технології можна виділити кілька ключових напрямків, розвиток яких визначає основні шляхи розвитку суспільного виробництва в цілому. До числа таких напрямків ставитися Біотехнологія, спрямована на використання біологічних процесів і систем для отримання різноманітних продуктів.
Можна виділити дві групи галузей. які охоплює Біотехнологія:
1. Галузь зайнята виробництвом промислової продукції;
2. Галузь, яка охоплює виробництво продовольства.
Біотехнологія часто застосовується в інформатиці.
Біотехнологія - синтез біологічних знань і технологічного досвіду. Вона виникла на стику напрямків мікробіології, біохімії, біофізики, генетики, математики. Вона створює можливість легкого доступу легко-відновляє речовин і змін, важливих для людей.
Біотехнологія багатопрофільна і комплексна галузь виробництва. Вона включає в себе Промислову Біотехнологію (мікробіологічний синтез, генетичну і клітинну інженерію, ензімологию, білкову інженерію).
Промислова мікробіологія - це наука, що вивчає промислове отримання речовин за допомогою мікроорганізмів.
В даний час мікробіологічна промисловість випускає понад 300 видів різноманітної продукції необхідної для економіки. У їх числі сотні тисяч кормових дріжджів, тисячі тонн амінокислот, біологічні засоби захисту рослин, антибіотики для сільськогосподарських тварин, вітаміни, органічні розчинники, етиловий спирт і ін.
Подальший розвиток мікробіології перспективно тому, що із сотні тисяч мікроорганізмів, відомих людству, в даний час використовується не більше 100.
Основні завдання. які вирішуються Промислової мікробіології:
1. забезпечення населення найбільш цінними продуктами харчування;
2. порятунок людства від небезпечних захворювань;
3. охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів;
4. інтенсифікація виробничих процесів в промисловому господарстві;
5. розробка нових джерел енергії.
Проблема сучасності - заповнення дефіциту білка на землі.
Потреба людей в тваринному білку задовольняється лише в 40%, тому потрібно організувати виробництво поживних речовин шляхом мікробіологічного синтезу. Саме ці завдання вирішує Мікробіологія.
Можливості Мікробіології широко використовуються в медицині. Так одним з ефективних сучасних засобів боротьби з інфекціями були вакцини (шляхом мікробіологічного синтезу).
У світовій сільськогосподарській практиці все більша увага приділяється біологічному методу захисту біологічної культури від шкідників і хвороб. Створюються нові бактерії, добрива нешкідливі для навколишнього середовища, а також засоби боротьби з комахами.
Мікроорганізми стали вирішувати проблеми охорони навколишнього середовища, тому що в природі багато таких речовин, які вони можуть розкласти або перетворити.
Прогресуючий дефіцит викопного палива ставить завдання пов'язані з розробкою нових процесів, орієнтованих на відновлення і енергетично сировинні джерела.
Можливість використання мікробіологічних методів для вирішення проблем енергетики сприяв напрямку як біоенергетика.
До середини 21 століття за допомогою мікробіології вдалося отримати до 30% необхідної енергії вигляді газоподібного палива з біомаси (біогаз).
Мікробіологія використовується також і в гірничорудній металургійної промисловості. Найбільший практичний досвід накопичений в області мікроорганізмів для вилучення кольорових металів урану і золота шляхом бактеріального вилуговування їх з бідних руд. Такий спосіб забезпечує комплексне і повне використання мінеральної сировини, підвищує культуру виробництва, сприяє для навколишнього середовища.
Зокрема, розроблений метод для отримання міді при нормальній температурі, нормальної тиску і при мінімальних капітальних витратах. Цей метод обходитися в 3-4 рази дешевше, ніж традиційний спосіб.