疗法和药物的开发
除了遗传学之外，生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力，使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势，对感染形成新的攻势。
除了解决传统的细菌和病毒问题之外，人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如，正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因，将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况，而且对于解决全球性非法毒品贸易问题具有重大影响。
各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力，成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如，美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用Dennis Noble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法，而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。
药物的研究开发成本目前已经高到难以为继的程度，每种药物投放市场前的平均成本大约为6亿美元。这样高的成本会迫使医药工业对技术的进步进行巨大的投资，以增强医药工业的长期生存能力。综合利用遗传图谱、基于表现型的定制药物开发、化学模拟程序和工程程序以及药物试验模拟等技术已经使药物开发从尝试型方法转变为定制型开发，即根据服药群体对药物反应的深入了解会设计、试验和使用新的药物。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟，可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。
值得注意的是，制药工业的知识产权保护在世界各地是不平衡的。某些地区(例如亚洲)会继续以生产专利过期药物为主，有些地区(如美国和欧洲)除了继续生产低利润的药物外会不断开发新的药物。
生物医学工程
很多跨学科的研究团队正在加速发展生物医学工程，其主要目标是生产各种有机和人造的组织、器官和材料。
1．有机组织和器官
设计、制造和修复组织和器官的技术进步可能会导致有机和人造人体部件的诞生。组织再生和组织修复的新进展会继续提高在人体内部解决健康问题的能力。
在历史不超过10年的组织工程领域已经出现了外伤处理用的人造皮肤。用于修复和更换的软骨生长技术已经进入临床试验阶段，通过功能组织的生长治疗心脏疾病的技术到2015年会趋于成熟。这些进展都取决于相关技术的进步，其中包括具有生物兼容性(生物可吸收性)的结构材料、三维导管材料和多细胞材料的开发以及对细胞组织在结构材料上的生长过程的了解等。
干细胞疗法的研究和应用会继续取得进展，使人们可以利用这些非特异性细胞增补或取代大脑或人体的功能以及各种器官和结构。科学家在早期胚胎或胎儿组织中发现了最没有特异性的干细胞，这引发了一场对在研究和治疗中使用干细胞是否符合伦理道德的争论。使用成人干细胞或干细胞培植等替代方法可以在减少伦理争议的前提下成为大规模生产细胞的新途径。
通过转基因技术获得的授主组织、器官抗体和调节蛋白质可以减少排斥，使异种移植技术得到改进。例如，可以通过转基因技术或克隆技术使狒狒或猪生长出人类移植所需要的器官。但这种技术到2015年不会取得大面积的成功。
除了排斥现象之外，社会关注也会影响异种移植技术的实际应用。人们可能会担心动物的疾病会通过异体移植传染给人类。此外还有伦理、道德和专利方面的关注可能会引起法规对异种移植的限制，影响其应用范围。
2．人造材料、人造器官和生物工程学
除了有机结构之外，设计和制造人类使用的人造组织和人造器官的研究会继续进行下去。
当前正在开发的多功能材料可以作为人体的结构材料和功能材料并不断带来新的应用。例如，内有疏水内核、外有亲水外壳的聚合物可以用来定时释放疏水药物分子，作为基因疗法或非活性酶的载体或者作为人造组织使用。空间排列稳定的聚合物还可以用来作为投药途径。
人们目前正在开发生物医学用的其他材料。例如，正在开发之中的氯化胶体可利用氟所具有的电负性高的优势提高传递氧气的能力(在外科中作为血液的替代品)，还可作为投药途径使用。正在开发的水凝胶可以控制其膨胀效果，可作为投药途径或组织工程中附着生长材料的模板。具有生物活性的氧化钙——磷酸盐——二氧化硅玻璃(凝胶玻璃)、烃磷灰石和磷酸钙之类的陶瓷材料可作为促进组织生长的网格、海绵和水凝胶使用。开发之中的涂料和表面处理材料可以提高移植材料的生物兼容性，例如克服人造血球中内细胞缺乏的咎獠⒓跎傺?ㄐ纬伞Ｑ?禾娲?房梢愿谋溲?捍娲⒑筒钩ハ低常?苊庋?焊腥镜奈Ｏ铡?BR> 新的制造技术和信息技术的出现可以使我们能够根据定制的尺寸和形状生产生物医学材料。例如，可以把计算机断层技术和“快速原型制造技术”结合起来利用反向工程的方法逐层设计新的骨骼，以便根据手部、足部和头颅的受伤部位定制利用陶瓷材料制造的骨骼。
除了结构和器官之外，到2015年还可以实现神经系统和传感系统的人工修复。视网膜和耳蜗移植、脊椎神经和其他神经损伤分流术、其他人工通讯和模拟等技术会得到改进且由于成本的下降而获得普及，从而消除很多导致失明和失聪的疾病。这可以减少或消除严重残疾对健康的影响，减少社会负担。
3．生物拟态学和应用生物学
大脑功能图像处理和淘汰动物等最新技术使人们对人类和动物的智力和能力的理解发生了革命性的变化。这些成果到2015年可以大大加深人们对很多现象的理解，例如错误记忆、注意力、认知过程和信息处理等。这不仅可以使人们增加对人类本身的认识，而且还可以更好地设计人工系统，例如自治机器人和信息系统。神经形态学工程的结构和设计原理是以生物神经系统的结构为基础的。人们已经利用神经形态学工程的原理设计出新颖的控制算法、视觉芯片、头眼系统和生物拟态自治机器人。尽管目前还不能制造与高等生物具有类似智力和能力的系统，但是根据目前的发展趋势到2015年可能会实现很多有用的功能，例如用吸尘器打扫房间、探矿或进行自治搜索。
4．外科和诊断用的生物技术
生物技术和材料科学的进展可能会使外科手术的程序及外科治疗系统发生革命性变化，从而大大减少住院时间和医疗成本并改善医疗效果。新的外科工具和外科技术以及新的包囊材料和组织支撑材料的出现，可以不断减少外科手术的侵入范围，为医疗技术提供新的途径。血管成型术等技术可使患者免除很多外科手术，心脏组织的激光穿孔等技术可以促进有关组织的再生和复原。随着成本的不断下降和经验的不断积累，激光外科学可以使手术更加精细(例如LASIK眼外科手术可以使患者摘掉眼镜)。各种图像处理技术可以提高诊断能力，引导医生或机器人的手术过程，帮助了解人体和大脑的功能。信息技术(例如远程医学)可以把专业化医疗保健扩展到边远地区乃至全球，从而提高治疗水平。
5．生物医学工程的意义和带来的问题
可以预料，到2015年人类可以实现下述目标：投药系统可以做到目标准确、控制精细，移植和修复的寿命会更长，人造皮肤、骨骼、心肌甚至神经组织可以得到广泛应用。伴随这些进展，可能会出现前面谈到的一些社会、政治和道德问题。
