Люди выступали в роли биотехнологов тысячи лет: пекли хлеб, варили пиво, делали сыр, другие молочнокислые продукты, используя различные микроорганизмы и даже не подозревая об их существовании. Собственно, сам термин «биотехнология» появился в нашем языке не так давно, вместо него употреблялись слова «промышленная микробиология», «техническая биохимия» и др. Вероятно, древнейшим биотехнологическим процессом было брожение. В пользу этого свидетельствует описание процесса приготовления пива, обнаруженное в 1981 г. при раскопках Вавилона на дощечке, которая датируется примерно VI тысячелетием до н.э. В III тысячелетии до н.э. шумеры изготовляли до двух десятков видов пива. Не менее древними биотехнологическими процессами являются виноделие, хлебопечение и получение молочнокислых продуктов. В традиционном, классическом, понимании биотехнология — это наука о методах и технологиях производства различных веществ и продуктов с использованием природных биологических объектов и процессов.

Термин «новая» биотехнология в противоположность «старой» биотехнологии применяют для разделения биопроцессов, использующих методы генной инженерии, новую биопроцессорную технику, и более традиционные формы. Так, обычное производство спирта в процессе брожения — «старая» биотехнология, но использование в этом процессе дрожжей, улучшенных методами генной инженерии, с целью увеличения выхода спирта — «новая» биотехнология.

Термин «биотехнология» был введен в 1917 г. венгерским инженером Карлом Эреки при описании процесса крупномасштабного выращивания свиней с использованием в качестве корма сахарной свеклы. По определению Эреки, биотехнология — это «все виды работ, при которых из сырьевых материалов с помощью живых организмов производятся те или иные продукты».

Но и до введения этого термина проводились научные исследования в области биотехнологии.

В начале XIX в. русский академик К. С. Кирхгоф впервые получил жидкий ферментный препарат амилазы из проросшего ячменя и описал ферментный процесс.

В 1857 г. Луи Пастер установил, что микробы играют ключевую роль в процессах брожения, и показал роль разных видов микроорганизмов в образовании отдельных продуктов. Его исследования послужили основой развития в конце XIX и начале XX вв. бродильного производства органических растворителей (ацетона, бутанола и других), в том числе этилового спирта.

В 1875 г. Р. Кох разработал метод получения чистых культур микроорганизмов, гарантирующий содержание в посевном материале клеток только определенного вида.

В 1893 г. К. Вемером установлена способность плесневых грибов синтезировать лимонную кислоту.

В 1894 г. И. Такамине создал первый ферментный препарат, полученный из плесневого гриба, выращенного на влажном рисе.

В 1923 г. было организовано первое микробиологическое промышленное производство лимонной кислоты, а затем молочной, глюконовой и других органических кислот.

В 1925 г. Г. А. Надсоном и Г. С. Филипповичем установлена возможность искусственного мутагенеза микроорганизмов (грибов) под влиянием рентгеновского облучения.

В 1930-е гг. в СССР было организовано производство микробиологическим способом технических препаратов ферментов и витаминов (рибофлавина, эргостерина).

Следующий важный этап — организация промышленного производства антибиотиков, основанного на открытии химиотерапевтической активности пенициллина в 1940 г., сделанного А. Флеммингом, Флори и Чейни.

В военные годы (1941-1945 гг.) возросла потребность в дрожжах как источнике белковых веществ. Изучалась способность дрожжей накапливать белоксодержащую биомассу на непищевом сырье (древесные опилки, гороховая, овсяная шелуха). В блокадном Ленинграде, Москве были созданы установки, на которых производили пищевые дрожжи. В военной Германии биомассу дрожжей добавляли в колбасу и супы.

В 1948 г. советским ученым Букиным с помощью микроорганизмов был получен витамин B₁₂, который не способны синтезировать ни растения, ни животные.

В 1961 г. С. Киносита, К. Накаяма и С. Китада установлена способность мутантов бактерий к сверхсинтезу аминокислот. В 1961-1975 гг. было налажено промышленное производство аминокислот глутаминовой, лизина и другим микробиологическим путем.

Еще в 1960-х гг. ряд нефтяных и химических компаний начали исследования и разработки по созданию биотехнологических процессов получения белка одноклеточных организмов, предназначенного для добавления в пищу животным и людям. Одной из причин этого был недостаток белковой пищи в мире. Наиболее конкурентоспособными оказались процессы на основе метанола и крахмала. На основе углеводородного сырья (жидких и газообразных углеводородов) в 1970-х гг. в СССР впервые было создано многотоннажное производство кормовых дрожжей.

В конце 1960-х гг. начали применяться иммобилизованные формы микробных ферментов, которые нашли широкое применение в пищевой промышленности.

В 1972 г. П. Бергом разработана технология клонирования.

В 1975 г. с возникновением генной инженерии появилась возможность направленно создавать для промышленности микроорганизмы с заданными свойствами.

В 1981 г. Вилландсоном проведена микрохирургическая трансплантация эмбрионов животных с целью быстрого размножения высокопродуктивных экземпляров.

В 1982 г. Разрешена к применению в Европе первая вакцина для животных, полученная по технологии рекомбинантных ДНК.

В 1983 г. Для трансформации растений применены гибридные Л'-плаз- миды.

1988 г. Выдан патент США на линию мышей с повышенной частотой возникновения опухолей, полученную генно-инженерными методами. Создан метод полимеразной цепной реакции (ПЦР).

1990 г. В США утвержден план испытания генной терапии с использованием соматических клеток человека. Официально начаты работы над проектом «геном человека».

1994-1995 гг. Опубликованы подробные генетические и физические карты хромосом человека.

В 1996 г. Ежегодный объем продаж первого рекомбинантного белка (эритропоэтина) превысил $1 млрд. Определена нуклеотидная последовательность всех хромосом эукариотического микроорганизма (Saccharamyces cerevisiae).

В 1997 г. Клонирование млекопитающих из дифференцированной соматической клетки.

Биотехнология как наука является важнейшим разделом современной биологии, которая, как и физика, стала в конце XX в. одним из ведущих приоритетов в мировой науке и экономике.

В нашей стране значительное расширение научно-исследовательских работ и внедрение их результатов в производство также было достигнуто в 80-е гг. XX в. В этот период в стране была разработана и активно осуществлялась первая общенациональная программа по биотехнологии, были созданы межведомственные биотехнологические центры, подготовлены квалифицированные кадры специалистов-биотехнологов, организованы биотехнологические лаборатории и кафедры в научно-исследовательских учреждениях и вузах. Однако в дальнейшем внимание к проблемам биотехнологии в стране ослабло, а их финансирование сокращено. В результате развитие биотехнологических исследований и их практическое использование в России замедлилось, что привело к отставанию от мирового уровня, особенно в области генетической инженерии.