در تقسیم بندی زمانی می توان سه دوره را برای تکامل زیست فناوری قائل شد:

Ø      دوره تاریخی که بشر با به کار گیری ناخودآگاه فرآیند های زیستی به تولید محصولات تخمیری مانند نان ، لبنیات ، سرکه ، نوشیدنی های الکلی و... پرداخت.

Ø      سال های نخست قرن بیستم که انسان با به کار گیری آگاهانه فنون تخمیر و کشت ریزسازواره ها (میکروارگانیسم ها) در محیط های مناسب و سپس استفاده از دستگاه های تخمیر (فرمانتور ها) برای تولید آنتی بیوتیک ها ، آنزیم ها ، مواد غذایی و سایر ترکیبات به گسترش این علم در حوزه زیست فناوری سنتی پرداخت.

Ø      دوره نوین که با کمک ژنتیک مولکولی و دست ورزی ژن ، درحال ایجاد تحول در زندگی بشر است. این دوره از سال 1973 با ایجاد فن انتقال ژن از یک ریزسازواره به دیگری آغاز شد و موجوداتی با خصوصیت تازه به وجود آمدند. باید توجه داشت آنچه به عنوان فناوری راهبردی سده بیست و یکم از آن نام برده می شود همین مفهوم جدید زیست فناوری است که امروزه آن را زیست فناوری نوین می نامند.

در این سده تأثیر پذیری فناوری نانو با تقلید این فناوری از علوم زیستی (بیونانوتکنولوژی) و یا بهره گیری از فناوری نانو برای تهیه محصولاتی که در رابطه با موجودات زنده استفاده می شوند (نانوبیوتکنولوژی) افق های جدیدی را در زیست فناوری به وجود آورده است. از آنجا که اهداف ، فرآیندها و مقیاس فعالیت هر دو شاخه تقریباً یکسان است آنها را به صورت کلی نانوبیوتکنولوژی می نامند. نانوتکنولوژی فرآیند توانمندی است که مهمترین ویژگی آن در آینده ایجاد تحولات عظیم در علوم ، صنایع و بازار های موجود خواهد بود. با تولید ساختار هایی در مقیاس نانومتر امکان کنترل خواص ذاتی مواد به وجود می آید. مقیاس نانومتری مواد در سامانه های بیولوژیکی نقش کلیدی ایفا می کند. بیوتمنولوژی به نانوتکنولوژی مدل ارائه می کند و نانوتکنولوژی نیز با در اختیار گذاشتن ابزار برای بیوتکنولوژی آن را برای رسیدن به اهدافش یاری می رساند.

نانوبیوتکنولوژی به عنوان بک حوزه نوین که ناشی از تلفیق علوم زیستی ، مهندسی و فناوری های نانو است ساخت و توسعه نانوسامانه هایی را به وجود آورده است که در یک شاخه می توانند راه حل های جدیدی را برای رفع مشکلات عمده موجود در علم پزشکی ارائه دهند و در شاخه ای دیگر قادر خواهند بود با الهام و تلقید از فرآیند های زیستی تکنیک های پیشرفته و تازه ای را برای سنتز مواد و ساخت دستگاه هایی ارائه دهند که حتی در حوزه های زیستی مطرح نیستند.

پیش بینی می شود فناوری نانو کاربرد هایی را در زمینه های زیستی به منصه ظهور برساند که بشر از انجام آن به کلی عاجز بوده و پیامد هایی را در جامعه بر جای گذارد که قابل تصور هم نبوده است. از جمله تولید محصولات خود ساخته (Self Assembly) داروسازی هدفمند و ساده و ارسال دقیق داروها به آدرس های مورد نظر در بدن ، شناسایی زود هنگام و بی ضرر سلول های سرطانی ، تولید بافت های سازگار با بدن ، ورود سوخت های زیستی در مقیاس نانو ، استفاده از نانوکاتالیست ها و نانوفیلتر ها برای تصفیه آب و هوا ، ساخت ماشین های بیولوژیکی و حسگرها بر اساس نانوسامانه ها ، احیای مجدد بسیاری از گیاهان و حیوانات منقرض شده و سایر اختراعات بسیار جدید در عرصه نانوفناوری پزشکی که باعث ریشه کنی بسیاری از بیماری ها ، کاهش آثار سالخوردگی و مرگ و میرهای غیر طبیعی خواهد شد.

تاکنون محصولات دارویی مهمی با بهره گیری از فناوری های نوین زیستی تولید شده اند و مراحل پایانی آزمایش های کلینیکی و درون تنی را می گذرانند تا در صورت تأیید نهایی ، برای ورود به بازار آماده شوند. این داروها قادر خواهند بود بیماری های متفاوت از قبیل انواع سرطان ، آلزایمر ، بیماری های قلبی ، دیابت ، ایدز و آرتروز را بهبود بخشد.

2.1  شاخه های زیست فناوری

زیست فناوری همانند یک علم پایه یا کاربردی حدود قلمرو مشخی ندارد ، بلکه شامل حوزه ای مشترک از علوم مختاف است که در اثر همپوشانی و تلاقی این علوم با یکدیگر به وجود آمده است. به این ترتیب آن را می توان به درختی تشبیه کرد که ریشههای تناورش را علومی با قدمت زیاد مانند زیست شناسی ، ژنتیک ، میکروبیولوژی ، پزشکی ،بیوشیمی ، مهندسی شیمی ، محیط زیست ، گیاه شناسی ، جانور شناسی ، داروسازی ، کامپیوتر و... تشکیل می دهد. فناوری زیستی با توجه به کاربردی که هدف قرار می دهد به شاخه های مختلف تقسیم می شود. اولین بار آلمان پیشنهاد تقسیم بندی بیوتکنولوژی را براساس رنگ ها داد و از آن استفاده کرد ، این تقسیم بندی براساس کاربرد ها در زمینه های مختلف است.

Ø      زیست فناوری سبز : در زمینه کاشت گیاهان مدرن (مثل گیاهان تراریخته یا گیاهان مقاوم به آفات) به کار گرفته می شود.

Ø      زیست فناوری قرمز : از مهمترین و متداول ترین موارد استفاده زیست فناوری است که در فرآیند های پزشکی کاربرد دارد.

Ø      زیست فناوری خاکستری : در زمینه محیط زیست (بهسازی زمین ها ، بازیابی مواد و حذف موائد زائد و زباله ها) مشغول به کار است.

Ø      زیست فناوری سفید : در زمینه تولید صنعتی موادی مانند الکل ، ویتامین ، آنتی بیوتیک و آنزیم با استفاده از موجود زنده (مخصوصاً میکروارگانیسم ها) فعالیت دارند.

Ø      زیست فناوری آبی : برای تشریح کاربردهایزیست فناوری گیاهان و جانوران دریایی به کار می رود. اما کاربرد در این زمینه فوق العاده نادر است.

2.2  کاربرد های عمده زیست فناوری

کاربردهای فراوان زیست فناوری در شاخه های مختلف زندگی بشر از جمله پزشکی و داروسازی ، کشاورزی و صنایع غذایی ، صنایع نفت ، گاز ، پتروشیمی ، نساجی و محیط زیست توضیح داده خواهد شد. کارکردهای فراوان در این حوزه ، زیست فناوری را به عنوان برجسته ترین نشانه پیشرفت بشر در قرن حاضر و هم تراز با فناوری اطلاعات قرار داده و به یکی از مهم ترین ابزارها برای تأمین نیازهای متنوع و گوناگون تبدیل کرده است.