Vi khuẩn là những sinh vật đơn bào sống ở hầu hết mọi nơi. Chúng có trong đất, nước và không khí. Chúng có trên da và trong ruột của bạn. Số lượng tế bào vi khuẩn trong cơ thể bạn nhiều hơn tế bào người, mặc dù chúng nhỏ hơn nhiều. Hầu hết vi khuẩn đều vô hại hoặc có lợi. Một số gây bệnh. Và ngày càng nhiều nhà khoa học đang nghiên cứu và ứng dụng chúng để thực hiện những công việc hữu ích.

Vi khuẩn có cấu trúc đơn giản. Chúng không có nhân tế bào, vì vậy DNA của chúng trôi nổi tự do trong tế bào chất. Chúng sinh sản bằng cách phân chia, điều này giúp chúng phát triển nhanh. Trong điều kiện lý tưởng, vi khuẩn E. coli có thể nhân đôi sau mỗi 20 phút. Tốc độ đó là lý do tại sao vi khuẩn rất lý tưởng cho sản xuất sinh học. Cấy gen mã hóa insulin người vào vi khuẩn E. coli, nuôi cấy, và vi khuẩn sẽ sản xuất insulin. Đó là cách hầu hết insulin trên thế giới được sản xuất hiện nay.

Vi khuẩn còn đóng vai trò như những cảm biến sống, chất làm sạch ô nhiễm và nhà máy hóa chất. Các chủng vi khuẩn được biến đổi gen sản xuất nhiên liệu sinh học, chất dẻo và dược phẩm. Một số khác phân hủy dầu tràn hoặc loại bỏ kim loại nặng khỏi nước. Lĩnh vực sinh học tổng hợp coi vi khuẩn như những khung sườn có thể lập trình, với các mạch di truyền phản ứng với tín hiệu và thực hiện các chức năng.

Vi khuẩn không chỉ là mầm bệnh. Chúng là những công cụ, và bộ công cụ này ngày càng được mở rộng.