RNA的生物合成
1955年，美国生物化学家奥齐亚发现核苷磷酸化酶可以利用磷酸核苷酸为作用物，将核苷酸连结成与天然核糖核酸相似的多核苷酸分子。1959年，他以DNA为铸型，又从醋酸菌中提纯精制了以核苷三磷为基质的RNA合成酶。这是核酸分子首次在体外合成成功。
美国生物化学家科恩伯格于1941年获医学博士学位。1959年起，在斯坦福大学医学院任生物化学系主任。科恩伯格主要研究酶化学。从1953年起，他以沃森·克里克DNA双螺旋分子模式为指导，运用类似他的老师奥乔亚合成RNA时采用的方法，开始在体外试管内进行合成DNA的实验。经过反复实验，他与助手们于1956年从大肠杆菌中分离并提纯了DNA聚合酶。第二年，他们又合成了人造DNA分子，这种分子虽然缺少天然DNA的遗传性能，但具有准确的化学和物理性能。
从1959年到1969年，科恩伯格在梅伦·古利亚的协助下，进一步制造在生物化学方面更为活泼的DNA分子。他们以噬菌体PhiX为遗传核心，于1966年发现了具有连接多聚核苷酸性能的、足以封闭PhiXDNA环的酶。随后，他们把PhiX病毒的天然DNA作为模板，在试管中加入了DNA聚合酶、连接酶和4种核苷酸，然后把合成的DNA和天然DNA用离心方法分开。当他们把合成物质加进含有大肠肝菌的培养液中时，大肠杆菌便生产了PhiX病毒，说明合成的DNA成为第二代病毒的模板。经过检验，人工合成的DNA与天然的DNA同样具有毒性。1967年12月14日，科恩伯格和古利亚在一次记者招待会上宣布了他们的这一研究成果，因而成为最早在体外合成具有全部感染活性的病毒DNA的科学家。
人工酶
生物体内的天然酶都是由几百个氨基酸分子组成的蛋白质。酶所以有那么强的催化作用，跟它特有的结构有关。酶有一个活化中心，即它的催化基因。在化学反应中，催化基因处在两个底物小分子中间，把两个小分子紧紧地拉在周围，使它们结合起来。这就好比一个大人的两只手拉住两个小孩使他们亲近。酶的这种作用能大大加速生物化学反应。
研制人工酶还处在开始阶段，经过几年的努力已经取得重大的进展。目前研制的人工酶，它的催化速度已接近天然酶，也就是说能使化学反应的速度提高一亿倍以上（天然酶通常是100亿～10000亿倍）。
Rh因子
Rh血型系统是仅次于ABO系统的另一个重要的血型系统。1940年，兰德施泰纳和英国医师韦纳研究免疫血液学，共同发现血液中有Rh因子，即恒河猴因子（恒河猴学名叫Rhesus，因此取名Rh因子）存在，为Rh血型系统的发展打下了基础。他们指出，如人的红细胞能被Rh抗血清所凝集者，称为Rh阳性，不被凝集者称为Rh阴性。Rh因子与ABO血型系统无关，有人伴有Rh血型系统，有人则无。在白种人中，Rh阳性率约为85%，在中国汉族人群中，阳性率为98.8%。与ABO血型系统相反，血清中的Rh抗体，不是天然抗体，而是经过妊娠或输血免疫后产生的。妊娠而致者，多见于Rh阴性的妇女孕育了Rh阳性胎儿，胎儿的Rh阳性红细胞一旦进入母体（多因分娩时胎盘绒毛损伤破裂所致）就会刺激母体产生相应的抗体，但一般要在多次妊娠免疫之后，抗体效价才能高到一定程度。当这种免疫性抗体经过胎盘进入胎儿体内时，与胎儿Rh阳性红细胞发生抗原抗性反应，而造成严重的溶血，致使发生死胎或新生儿溶血病。因输血而致者，多见于Rh阴性的病人多次输入Rh阳性的红细胞后，当受血者血浆中的抗体高到一定程度时，再输入Rh阳性血时即可发生溶血反应。在防治溶血病过程中要加强对患者的Rh血型系统进行检测。对溶血病患者要及时采用药物或换血的方法治疗，才能避免死亡。
人造髋关节
很多中年人因关节的软骨表面磨损或撕裂而行动不便；1960年，英国医学家强莱教授在兰开夏郡一间医院开始用塑料臼和金属球为病人替换损伤的髋关节。如今已有成千上万病人装上这种人造髋关节。从大腿骨上端插进金属杆，杆顶有一个金属球，能代替股骨顶部。在髋骨窝中粘牢一个塑料臼，金属球就嵌在臼内。
人造血液
人造血是一种乳白色的完全人工合成的血液代用品。这可以代替人血中的血红蛋白从肺脏向人体其他部分输送氧气。
1979年4月，在日本一家医院里，发现一个生命垂危的病人具有罕见的血型，当时没有办法找到相应的血型给他输血，所以良知内藤医生只好给他注射了一定量的人造血——复苏DA。病人得救了，第一次向人体输送人造血的试验获得了成功。人造血的试验成功受到普遍的赞扬。在美国，许多人绝对禁止接受别人的血液，而宁愿用人造血来挽救自己的生命。
人工心脏
人体的心脏受到损害而无法恢复时，最好的方法是使用人工心脏。第一代是JARIK-7型人工心脏，它通过两条2米长的软管连到体外的一部分机器上，压缩空气维持着人工心脏的跳动。第一例用第一代塑料人工心脏进行移植是在1982年12月2日作的手术，术后存活112天，用塑料心脏最长存活为620天。
1993年初使用第二代人工心脏为病人作了手术，该型人工心脏是由金属材料、塑料合成品和牛心包组织制成的，由于胸部无法安装人工心脏，故将此心脏装在腹部肌内糟内，它的主要部件是一只气泵和一个驱动装置，电源和操作系统装在体外的包内，由一根导线与腹内相连。这种人工心脏只有左心房的功能，它通过气泵将血液输送到全身，促成血液的体内循环。该心脏在断电后还可继续工作30分钟之久。但缺点是通过该心脏循环的血液易凝结，易导致供血不足及心肌梗死，所以必须常服抗凝药物，心脏中的气泵噪声较大。
2000年，法国医生为一名70岁的心脏病患者植入了一个，第三代永久性人工心脏。早在上一年的10月，德国也成功地实施了这种手术。第三代人工心脏所具有的一些特点，使患者可以随意接触水，如洗澡和游泳，避免子患者身体遭受感染的危险。而第四代人工心脏瓣膜也应用于临床。
人工培养眼睛细胞
人眼细胞分裂不但要求具有温暖湿润的环境和充足的养分，而且还要一种叫做基膜的蛋白质网络为培养基，它在胚胎期可以供给细胞充分的营养，在成年后则成为细胞和组织附着的支撑物质。吕格明博士把牛眼细胞与一种糖类接触时，牛眼细胞就本能地产生出基膜，然后将牛眼细胞清洗掉，一层蜘蛛网状的基膜便留在培养皿中，这时就可以在它上面进行细胞生长了。他们将人眼细胞移植到基膜上。由于基膜中含有大量的纤维细胞生长基因，人眼细胞便开始大量分裂，经过筛选和再分裂，便可得到可供使用的人眼细胞。
人造生命
从其他生命体中提取基因，建立新染色体，随后将其嵌入已经被剔除了遗传密码的细胞之中，最终由这些人工染色体控制这个细胞，发育变成新的生命体。北京时间2007年10月8日，美国科学家克雷格·文特尔表示，他目前已经在实验室成功地制造出一个合成的人造染色体，这就意味着人类历史上的首个人造生命形态即将正式诞生。
人类基因图谱
1996年3月，法国一个科学家小组发表了一个全面的基因图谱，该图谱能够对开发许多病症（从学习低能到精神分裂症）的诊断试剂和治疗方法作出贡献。还有一些与遗传基因有关的所谓常见病，例如，糖尿病、牛皮癣、精神病和心血管病等都将从这个图谱获得诊治的线索，使科学家们能够确定200多种疾病主要是罕见疾病所涉及的223个基因和鉴别30个致病基因突变。基因图谱包含5264个遗传标志物，比人类基因组项目创始人在1990年建立这个项目时所希望的密度要大得多。这项成果在人类基因研究方面取得一个新的进展。该科学家小组的研究是全球为期15年了解整个人类遗传基础的人类基因组计划的一部分，开始于大约5年前，这项研究工作将进入第二阶段，在此阶段内，科学家们将开始确定每一个人类基因的序列。
法国人类基因组和遗传病研究中心在巴黎举行的一个记者招待会上发表的声明说：”遗传标志物是确定基因位置的一个无比精确的工具。“人工酶与限制酶生物体内的天然酶都是由几百个氨基酸分子组成的蛋白质。酶所以有那么强的催化作用，跟它特有的结构有关。酶有一个活化中心，即它的催化基因。在化学反应中，催化基因处在两个底物小分子中间，把两个小分子紧紧地拉在周围，使它们结合起来。这就好比一个大人的两只手拉住两个小孩使他们亲近。酶的这种作用能大大加速生物化学反应。
在细菌内存在的一类能识别并水解外源DNA限制性内切酶，它具有极好的专一性，能识别DNA上的特定位点，将DNA的两条链都切断，形成黏性末端或平末端。DNA经限制酶切割后产生的具有碱基互补单链的末端称为黏性末端。限制酶的生物学功能在于降解外面侵入的DNA而不降解自身细胞中的DNA，因自身DNA的酶切位点经修饰酶的甲基化修饰而受到保护。限制酶较为稳定，常用的约100多种并已转化为商品。限制酶在分析染色体结构、制作DNA的限制酶图谱、测定较长DNA序列以及基因的分离、基因的体外重组等研究中是不可缺少的重要工具酶。
人造心瓣膜
心瓣有病就必须置换或修复，生命所依赖的充气血液才能顺利通过心瓣膜进入心脏，然后送到全身。第一个可靠的人工心瓣，在1961年由美国俄勒冈州波特兰的外科医生史塔尔和他的合作者爱德华斯发明，是装在不锈钢罩中的塑料球。这种心瓣已在许多人身上使用。专家也试过其他材料，如病人自己的腱、别的病人的心瓣和动物的心瓣，但没有一种比史塔尔和爱德华斯发明的人工心瓣膜更好。
人脑内移植手术
帕金森氏综合症的病因就在于缺乏一种能在神经细胞间传递兴奋的化学物质多巴胺。患者绝大多数是50岁以上的老年人。患者的主要症状是四肢僵直逐渐加重、颜面表情消失、两手颤抖、步履蹒跚。重病人甚至出现吞咽和语言困难。
手术是在全身麻醉下进行的。首先由外科医生切开患者的后背取出约2/3的一侧肾上腺。继而以奥尔逊、格纳西奥、麦德拉佐为首的墨西哥医务小组，为一位50岁的男性和一位35岁的女性帕金森氏病患者，成功地进行了脑内移植术。1986年9月27日，中国首例脑内移植手术在北京宣武医院获得成功，是继瑞典、墨西哥之后，在临床上开展脑内移植手术的第三个国家。
人工肾脏
1943年，荷兰医生科尔夫制成了第一个人工肾脏，首次以机器代替人体的重要器官。病人的血液流过机内一个槽，内有一个用胶膜包着木框制成的过滤器的水槽。血液内的有毒物质能透过胶膜渗滤过去，血球和蛋白质则不能通过。这台机器可暂时代替人体肾脏的功能，让损坏的肾脏康复。
直到1960年，才能为病人长期进行定时血液透析治疗。美国外科医生斯克里布纳发明了一种塑料的连接器，可以永久装进病人前臂，连接动脉和静脉；人造肾脏极易与之相连且不会损伤血管。这样，病人可进行长期定时液透析治疗。几年之内，千万名肾病患者利用人工肾脏进行透析治疗，每星期三次，每次10至12小时，赖以维持生命。很多病人接受训练后，可在家进行透析，这大大方便了病人的治疗。
人工种子
科学家们从植物细胞具有”全能性“这个基本理论出发，在组织培养技术的基础上发明了人工种子技术。
人工种子由体细胞胚、人工胚乳和人工种皮三个部分组成。人造种子有许多优点。
（1）它解决了有些作物品种繁殖能力差，结籽困难或发芽率低等问题；有利于保持杂种一代高产优势，防止第二代退化；使像无籽西瓜一类的不育良种得以迅速推广等。
（2）人工种子可以工业化生产，提高农业的自动化程序。
（3）随着包膜技术的改进，人造种皮中可以添加各种附加成分，如固氮细菌、防病虫药剂、除草剂和肥料等，因此有利于培育壮苗、健苗，使作物稳产高产。同时，不管哪种作物都可以做成大小一致的种子，有利于农业机械通用化。
（4）节约粮食。以胡萝卜为例，一个12升的发酵罐在20天内生产的体细胞胚可制成1000万粒人工种子，可供种植600多万平方米耕地。中国每年全国农作物用种量150多亿千克，如果用人工种子等于增加上亿亩耕地。
人工合成基因
质粒是细菌体内比染色体更小的环形DNA。这种环状DNA（质粒）上只有几个基因能自由进出细菌的细胞。1973年，美国斯坦福大学教授科恩从大肠杆菌里取出两种不同的质粒。科恩把这两种各自具有一个抗药基因，分别对抗不同的药物质粒上的不同抗药基因”裁剪“下来，再把这两个基因”拼接“成一个叫”杂合质粒“的新的质粒。当这种”杂合质粒“进入大肠杆菌体内后，这些大肠杆菌就能抵抗两种药物了，而且这种大肠杆菌的后代都具有双重抗药性，这表示”杂合质粒“在大肠杆菌的细胞分裂时也能自我复制了。尽管这种双抗药性的大肠杆菌对人类没什么用处，但它却标志着基因工程的首次胜利。
1977年，美国加利福尼亚大学的博耶，用化学方法合成了人生长激素抑制因子的基因。人生长激素抑制因子是人脑、肠管、胰腺中分泌出来的一种神经激素，它能抑制甲状腺刺激激素，促胃液素、胰岛素和胰高血糖素的分泌，对肢端肥大症、急性胰腺炎和糖尿病等多种疾病都有医疗价值。之后，博耶将这个人工合成的基因与大肠杆菌质粒重组，重组DNA在质粒运载下顺利地进入大肠杆菌，这个人工合成的基因在大肠杆菌中为博耶制造出5毫克人的生长激素抑制因子。这5毫克生长激素抑制因子可以说是人造基因献给博耶的厚礼。如果用传统的办法从绵羊中提取5毫克生长激素抑制因子，那就要有50万个绵羊脑袋。
除人生长激素抑制因子外，还有如胰岛素、干扰素等，也已可以用基因工程的方法获得。用基因工程创造新生物的最大优越性是可以在短期内培育出新的生物类型，而且可以由基因工程创造的新生物生产人们期望的生物产品。
人造肝脏
人造肝脏是一种圆锥形物体，由塑料制成，长约50厘米，直径10厘米。圆锥体中含有纤维素和具有清洁血液功能的猪肝脏细胞。而猪肝脏细胞可以补充提供血液所必须的一些成分。人造肝脏用于抢救那些病情危急如肝坏死，但一时又找不到合适移植器官的患者的一种应急措施，只作为一种危急状态时的外用辅助装置。20世纪90年代初期，美国的洛杉矶塞达尔·西奈医疗中心使用了人造肝脏。使用人造肝脏时，先将血液自患者体内引出，流入一部分可以将固体细胞和液体血浆分离的装置，随后血浆流入人造肝脏，经过滤后再同血液细胞混合返回人体。这种技术的使用，避免了人类血液细胞与猪血液细胞的互相排斥。
人类的健康标准
世界卫生组织WHO定出的衡量一个人是否健康的10条标准是：
（1）有充沛的精力，能从容不迫地担负着日常生活和繁重的工作，而不感到过分疲劳；（2）处事乐观，态度积极，乐于承担责任，事无大小，不挑剔；（3）善于休息，睡眠好；
（4）应变能力强，能适应外界环境各种变化；（5）能够抵抗一般性感冒和传染病；
（6）体重适当，身体匀称，站立时，头肩、臂位置协调；（7）眼睛明亮，反应敏捷，眼睑不易发炎；
（8）牙齿清洁，无龋齿，不疼痛，牙龈颜色正常，无出血现象；（9）头发有光泽，无头屑；
（10）肌肉丰满，皮肤有弹性。
这10条标准仅就一般情况和普遍性而言，但对不同年龄的人，应有不同的要求。
人工合成牛胰岛素
早在1948年，英国生物化学家桑格就选择了一种分子量小，但具有蛋白质全部结构特征的牛胰岛素作为实验的典型材料进行研究，于1952年搞清了牛胰岛素的G链和O链上所有氨基酸的排列次序以及这两个链的结合方式。次年，他宣布破译出由17种51个氨基酸组成的两条多肽链牛胰岛素的全部结构。这是人类第一次搞清一种重要蛋白质分子的全部结构。桑格也因此荣获1958年诺贝尔化学奖。
从1958年开始，确立了合成牛胰岛素的程序。合成工作是分三步完成的：第一步，先把天然胰岛素拆成两条链，再把它们重新合成为胰岛素，并于1959年突破了这一难题，重新合成的胰岛素是同原来活力相同、形状一样的结晶。第二步，在合成了胰岛素的两条链后，用人工合成的B链同天然的A链相连接。这种牛胰岛素的半合成在1964年获得成功。第三步，把经过考验的半合成的A链与B链相结合。
在1965年9月17日完成了结晶牛胰岛素的全合成。经过严格鉴定，它的结构、生物活力、物理化学性质、结晶形状都和天然的牛胰岛素完全一样。这是世界上第一个人工合成的蛋白质，为人类认识生命、揭开生命奥秘迈出了可喜的一大步。这项成果获1982年中国自然科学一等奖。
乳腺癌基因疗法
1990年11月6日，几位美国科学家报告用一种实验治疗方法，使曾接受多项治疗无效的晚期乳腺癌患者的癌肿块明显缩小。
美国加州戴维斯大学医院的德纳多博士，使用细胞单克隆抗体的方法把6位已发生扩散的晚期乳腺癌患者的肿瘤缩小50%～75%。这6位病人的癌症已侵犯胸壁或转移至骨或淋巴结。
这些抗体是由身体免疫系统所产生的蛋白质，用于与外来侵略者战斗。从实验中得到的单克隆抗体可抗击各种癌细胞，它携带具有毒性的能杀死癌细胞的化学物质；有针对性地杀灭肿瘤细胞，然后排出体外而不伤害健康组织。
在德纳多的研究中，是用放射性碘与单克隆抗体结合去杀灭肿瘤细胞达到治疗病人的目的。这种药物通过体内代谢，能有针对性地攻击骨、胸壁、肝、淋巴结和腹部等处的转移肿瘤细胞。在研究中发现：若病人接受最低剂量，能使肿瘤缩小50%；若接受最高剂量，则肿瘤可缩小75%。这些病人都是曾经接受过放射治疗、化学药物治疗及内分泌治疗，但疗效不佳，已发展为晚期阶段。虽然参加治疗的仅是6位病人，但能获得明显的治疗效果。今后研究目标是找出这种放射物质的最合适剂量及确定其远期疗效。
容器内培育人体器官
人造心脏贾维克-7因技术故障被美国食品和药物管理局禁止后，批评这种技术的人曾经预言，这一挫折将最终结束人工器官的制造。
但是，美国哈佛大学医学院人造器官专家罗·兰格和约·瓦坎蒂在《科学美国人》杂志上发表文章说，今后30年在这方面将有一个革命性的新发展，医学界将基本上放弃器官移植，改为自己制造需要的器官。细胞生物学的进展和可降解塑料的发展，今天已使制造人造组织成为可能。既然这种新型技术在几年后才可能使用，现阶段就必须开发一种过渡性技术，弥补人所捐献器官的不足。开发替代器官或组织的许多大同小异的方法，都是以处理可生物降解的塑料为基础。利用现代的制图软件技术对这些塑料作适当加工，使其在外形上与血管、神经、肌肉和皮肤等组织完全相同。然后这些塑料被”注射“入人体组织的细胞。几个星期内，这些细胞按照它们自己的遗传信息繁殖。
与此同时，可以生物降解的塑料框架渐渐化解，并由新生的人体组织代替。最后，用这种方式可以在装满营养液的大容器中培植整个肢体，如胳臂或者腿。一旦预定作移植用的身体某部分生长完成，外科医生的任务就很简单，只需把它们同人体的对应部位相连接即可。此时塑料框架已经降解无遗，而新生长的肌体在功能和外观上同原有组织基本相同。
