從DNA重組技術誕生以來，作為現代生物技術核心的基因工程技術得到迅速的發展。由于微生物具有結構簡單、繁殖迅速、容易培養等特點，而成為良好的轉基因對象。，可以將目的基因通過適當改建后導人大腸桿菌等工程菌中，通過原核生物來表達基因蛋白。
對于細菌或細胞基因工程的生物反應器都是基于傳統發酵工程技術，以細菌或動植物細胞做載體，通過高密度發酵培養、分離純化獲得所需要的目的產物，由此逐漸形成了第一代基因藥物。一般過程主要包括各種新型的、具有不同功能的基因菌的構建與篩選、發酵培養、分離和純化等。
