发酵工程是生物技术的重要组成部分，也是生物技术产业化的重要环节。现代发酵工程不仅包括菌体生产和代谢产物的发酵生产，还包括微生物机能的利用。其主要包括生产菌种的选育，发酵条件的优化与控制，反应器的设计及产物的分离、提取和精制等。

然而，能耗大却是发酵产业的致命弊端，因此，实现节能减排就成为该产业发展的重要目标。

清华大学生命科学学院教授陈国强告诉记者，由于我国的发酵产业在硬件方面已经达到很高的水平，因此，实现发酵产业节能减排目标的关键在于菌种的改造及提高菌种的效率。

例如，一个细胞要想具有多种功能，就需要实现跨种属染色体在一个细胞内共存；要想获得优化的发酵产品合成途径，就需要攻克低成本染色体的化学合成技术；要想解决复杂化合物的微生物发酵生产问题，就需要解决大片段基因的获得和在染色体里的整合与表达……

而菌种的改造工作，事实上也是合成生物学正在研究的题目。陈国强认为，合成生物学提出的方法将有利于对现有生产菌种的根本性改造。目前科学家们已经不局限于非常辛苦地进行基因剪接，而是开始构建遗传密码，以期利用合成的遗传因子构建新的生物体，因此，通过合成生物学改造菌种，有望推动生物发酵产业的不断升级。

目前，我国已经是全球第一的发酵产品生产国，陈国强表示，未来产业定位也应该向着更高端的方向发展。他认为，发酵产业应更加注重利用农业生物质为原料生产材料、能源、化工产品，替代部分石油资源；要向着无高温灭菌、低耗水和连续发酵的目标发展，以最终实现节能减排。