何为细胞工厂？
细胞工厂有两点含义：1、细胞工厂就是指一个个的活细胞，有生命的细胞；2、既然称之为工厂，就是指人类可利用细胞生产我们所需要的一系列产品。
我们生活中一种重要的鲜味剂味精，就是谷氨酸钠，目前几乎全部由一种名为谷氨酸棒杆菌的细菌进行生产，也就是说我们利用谷氨酸棒杆菌这种细菌的细胞作为最小的工厂单位进行谷氨酸生产。细菌有多小呢，可看看下面的对比图。
我们头发的直径约为0.08毫米（80微米），大肠杆菌或谷氨酸棒杆菌的长度一般为2微米左右
谷氨酸棒杆菌细胞中如何生产谷氨酸，看下图。
谷氨酸棒杆菌细胞中生产谷氨酸
细胞中谷氨酸的合成是以葡萄糖和氨（就是硫酸铵化肥中的氨）为原料，在细胞中一步一步合成，如何合成，是由细胞中的酶催化合成。酶是什么，图中绿色圆圈表示的就是酶，一般来讲，酶是细胞中合成的一种蛋白质。那么为什么细胞能合成酶这种特殊的蛋白质呢？因为在细胞中有编码酶的基因，相当于细胞根据基因的指令在生长过程中就把酶这种分子机器制造出来。酶这种分子机器，把原料葡萄糖和氨一步一步转化，最终生成谷氨酸，每一步都需要特定的不同的酶。谷氨酸是一种有机酸，运到细胞外加碱中和一下就变成了味精谷氨酸钠。而且，原料运进细胞工厂和产品运出细胞工厂也是需要酶机器的参与。
看上图，谷氨酸棒杆菌细胞中的谷氨酸生产是不是很像现代化工厂的流水线作业。要注意的是，上图只是一个细胞工厂中谷氨酸生产简明途径示意图。细胞工厂为了高效合成谷氨酸，上图中每一个分子机器（酶）都可能会有成千上万个。也就是说，一个细胞中会含有成千上万条谷氨酸生产线。
而且，每个谷氨酸细胞工厂是自我建造并且自我维持与运转，除了谷氨酸这一产品，还会生产其他众多的物质。到底有多少种物质需要小小一个细胞工厂自我生产，科学研究到今天为止没有确切答案，也许数以万计。细胞工厂自我建造并且自我维持与运转，就是指细菌生长和繁殖。
因此，我们说细胞工厂是人类可利用的最精密最复杂的工厂。到底精密复杂到什么程度，人类还远没有研究明白。目前，我们只是可以对细胞工厂加以利用，并可以进行一些人为修改，让细胞工厂生产效率更符合人们要求。如何人为改造细胞工厂，目前基本的做法就是对细胞的基因进行改造。如前面所述谷氨酸细胞工厂，改造了基因，就可以人为增加或减少细胞谷氨酸生产线中分子机器（酶）的数量和质量，从而改变细胞工厂中谷氨酸的生产效率。另外，还可以在特殊细胞中人为注入新的基因，帮助细胞工厂建立新的生产线，后面会有相关实例说明。（相关观点也可见“人类自己能把自己研究明白吗？”一文）
维生素C的生产-小小细胞工厂助力强国发展
1980年代，我国科技工作者筛选到能高效生产维生素C前体的微生物，建立了低成本高效维C生产工艺。利用两种微生物细胞，把葡萄糖转变成维C前体，辅以简单的化学转化便能高效生产维C。这是我国具有代表意义的重大科技成果。利用这一生产工艺我国成功击败外国公司的打压和垄断。目前，全球90%以上的维C由中国生产，我国具有绝对的维C生产控制权。
维生素B2生产
我参与过的研究，可看下图。
微生物枯草芽孢杆菌的细胞利用葡萄糖作原料生产维B2。
番茄红素生产
据统计每吨西红柿中仅含20克番茄红素，提取生产番茄红素成本太高，价格昂贵。将植物中番茄红素合成相关基因注入大肠杆菌，在大肠杆菌中建立番茄红素生产线。培养大肠杆菌便可获取番茄红素。
疫苗生产
*酵母乙肝疫苗，利用酵母细胞生产疫苗。
