随着人口的增加及生活水平的提高，粮食和动物蛋白质的供应不足成了突出问题。在不能大面积开垦拼地的情况下，增产粮食的出路只能靠提高单位面积产量来解决，而要提高单位面积产量，狠抓良种是主要的一环。基因工程和细胞工程在培育光合效率高、能固氮、高营养成分、抗病虫害和抗逆、抗除莠剂的作物新品种方面发挥着很大的作用。目前，国内外都在探索和研究将菜贮存蛋白质的基因转到向日葵中，已取得初步成果。所以，在解决人类面临的粮食和食品问题方面，生物工程能起到它独特的作用。
生物工程还可从多方面帮助解决人类面临的能源和环境问题。首先在能源方面，生物工程不仅可以生产能源如沼气、氢气、酒精等，而且可以增加石油和铀采收量。其次，其他方面，在矿冶工业中利用微生物及基因工程培育的特殊细菌，能把矿物中的金属溶解出来，并进一步富集金属。此外，用基因工程研制能富钠的菌种，用以淡化海水，这对缓解目前淡水紧张的局面，意义极为重大。在解决人类面临的环境问题方面，生物工程用于环境保护，既利于“三废”防治，也利于生态保护。