传统的医药生产中，有些药品（如胰岛素、干扰素等）最初是直接从生物的组织、细胞或血液中提取的，受原料来源限制，产量低，价格十分昂贵，不能满足广大用药患者的需求。为此，科学家积极寻求新技术来生产这些药物。随着生物技术的发展，基因工程技术逐步应用于医药领域，利用微生物基因工程的方法生产大量药物和疫苗，涉及胰岛素、干扰素、白介素、人生长激素，以及多种人用和畜用疫苗等。接下来以基因工程微生物菌株生产干扰素和胰岛素为例，来讲述这一技术及其广泛的应用价值。
干扰素是动物或人体细胞受到某些病毒感染后分泌的具有抗病毒功能的特异蛋白，在同种细胞上具有广谱抗病毒作用。它并不直接灭活病毒，而是通过诱导细胞合成抗病毒蛋白实现对病毒的抑制作用，同时还可增强自然杀伤细胞、巨噬细胞和T淋巴细胞的活力，从而起到免疫调节作用，增强抗病毒能力。干扰素发挥作用迅速，既能中断受染细胞的病毒感染，又能限制病毒扩散，在感染的起始阶段，体液免疫和细胞免疫发生作用之前，干扰素发挥着重要作用。
胰岛素是治疗胰岛素依赖型糖尿病的重要药物。最早用于临床的胰岛素主要是从猪、牛胰脏中提取的，但是由于来源有限、价格昂贵，并且不同动物的胰岛素组成有所差异，因此这样的胰岛素输入人体后容易产生抗原性，极大地限制了其临床应用。
20世纪70年代，美国科学家首先人工合成了胰岛素基因，并使其在大肠杆菌中成功表达。1982年，第一个利用微生物基因工程技术生产的重组人胰岛素被美国食品药品监督管理局批准进入商业化生产，源于动物的胰岛素才逐渐被基因工程人胰岛素所取代。大肠杆菌繁殖一代只需30~40分钟，这样可以快速生产胰岛素，如用2000升培养液就能提取100克胰岛素，相当于从1吨猪胰脏中提取的产量。据推算，利用转基因方法生产人胰岛素的成本比从猪、牛胰脏提取的要便宜30%~50%。1998年我国成功研制出拥有自主知识产权的中国第一支基因重组人胰岛素制剂“甘舒霖”，使中国成为继美国、丹麦之后第三个能够生产人胰岛素制品的国家。
