細菌はほぼあらゆる場所に生息する単細胞生物です。土壌、水、空気中に存在し、皮膚や腸内にもいます。人体には、はるかに小さいにもかかわらず、人間の細胞よりも多くの細菌細胞が存在します。ほとんどは無害か有益なものですが、中には病気を引き起こすものもあります。そして近年、科学者たちは細菌を遺伝子操作して有用な働きをさせる研究を進めています。

細菌は単純な構造をしている。核を持たないため、DNAは細胞質中に自由に浮遊している。分裂によって増殖するため、増殖速度が速い。理想的な条件下では、大腸菌は20分ごとに倍増することができる。この増殖速度こそが、細菌がバイオ製造に理想的な理由である。ヒトインスリンの遺伝子を大腸菌に組み込み、培養すれば、細菌がインスリンを生産する。現在、世界のインスリンのほとんどはこのようにして製造されている。

細菌は、生きたセンサー、汚染物質の浄化装置、そして化学工場としても機能します。遺伝子操作された菌株は、バイオ燃料、プラスチック、医薬品を生産します。また、油流出事故を分解したり、水から重金属を除去したりする菌株もあります。合成生物学の分野では、細菌はプログラム可能なシャーシとして扱われ、信号に反応して機能を実行する遺伝子回路を備えています。

細菌は単なる病原菌ではない。それらは道具であり、その道具箱は拡大し続けている。