据统计，全世界每年消耗的粮食总计达12亿吨，这等于在赤道上用粮食辅成一条宽17米、厚1.8米的环球公路。而且随人口的增长，又使这条“粮食公路”每年延长1000公里。这使人类面临食品短缺的严重局面。面对这一挑战，人类正在一方面控制人口，另一方面努力寻找食品的新来源——人造食品。
通过非农业途径生产单细胞蛋白，是解决人类对蛋白质需求的办法之一。单细胞蛋白，俗称“人造肉”，是一种微生物食品。微生物大多是单细胞，是核酸和蛋白质的实体。用发酵法生产这种单细胞微生物就可以得到极为丰富的单细胞蛋白。微生物的繁殖速度惊人，500公斤的活菌体，在合适的条件下，一昼夜可生产1250公斤的单细胞蛋白；而一头体重500公斤的牛，每天只能合成0.5公斤的蛋白质。
“人造肉”的主要成分是蛋白蛋、脂肪、糖类、维生素和矿物质，营养价值可与牛奶、鸡蛋媲美。1吨微生物蛋白的营养价值，抵得上2.1吨精肉或3吨鸡蛋或12吨牛奶。它既可以做食品，也可以做饲料。
藻类是微生物世界的佼佼者，它可以像高等植物一样以二氧化碳为养分在太阳下进行光合作用，但生长速度比高等植物大几十倍。一亩地大小的湖泊中收获的藻粉，折合成浓缩蛋白，相当于5吨大豆，这为人类利用空气、水分和阳光制造粮食展示了广阔的前景。
将来走上餐桌的还有合成食品，它是利用遗传变异微生物或固定基酶制造出来的食物，与天然食品没有两样。还可以利用变异的真菌和酵母菌，把人们不爱吃的食物变成美食家所乐道的食品。比如，人们可以像处理合成纤维一样，把真菌生产出的菌丝按照某种纹理结构纺织、编结、成型，这样，就可以指定生产某种特殊的食品，如牛腿、牛里脊、牛肝、牛筋等。英国已把合成的牛肉食品推广到市场，供应合成牛肉汉堡包和冻“牛肉”馅。