发展现代农业主要有两大基本途径：既要运用高新科学技术改造和转变传统农业，把传统产业提升为现代产业，更要推进以生命科学、生物技术为中心的农业高新科学技术产业化，大力发展现代农业的新兴产业。20世纪下半叶特别是90年代以来，世界各国竞相推进基因工程技术、细胞工程技术、蛋白质工程技术、微生物工程技术、生物质能工程技术、发酵和酶工程技术为主导的农业高新科学技术产业化，开创了一系列现代农业的新兴产业。其中，生物能源产业、生物医疗产业、生物环保产业、生物基料产业已经初见规模，赢得了远远高于现代工业和现代服务业的经济效益、社会效益和环境效益，堪称现代农业的四大新兴产业。

　　生物能源产业。其特点是运用生物质能转换技术，以草木和农作物及其残体、畜禽排泄物、有机废弃物等可再生或全循环的有机物质为原料，进行生物燃料和生物能源生产，替代煤炭、石油和天然气等化工能源。目前，最热门的就是运用转基因工程技术，优选培育种植玉米、油菜、甜高粱、甘蔗、麻疯果乃至葡萄等含油率50％以上的草本、木本能源植物，再利用微生物工程技术和生物质能工程技术，从能源植物中分别提取生物柴油和生物汽油。2004年德国生产和使用生物柴油110万吨，居世界第一位。目前，我国河南、吉林、安徽4套年产30万吨生物汽油的装置已建成投产。

　　生物医疗产业。其特点是把现代生物技术、信息技术和制药技术、治疗技术结合起来，以生物制药替代化工制药，以生态治疗替代常规治疗。其实，传统中药实质上就是初级、原生的生物药品，而传统中医实质上就是初级、原生的生态治疗。近年来，世界范围内重大疾病医疗的突破，如心血管疾病、癌症、艾滋病患者医治存活率的提高，主要取决于生物制药和生态治疗水平的突破。至于防治各种疾病包括畜禽疾病的疫苗，无不是生物制品。从2000年至2005年，我国生物制药产业的年均销售额高达200多亿元，并且每年以33．6％的速度增长。

　　生物环保产业。其特点是在环保技术和清洁技术中融入生物技术而生态化，开发和发挥生物种群及其群落的生态链特别是生态食物链固有功能，保护环境、治理污染、抵御自然灾害、调节区域气候。目前应用最为广泛的是：修复和保护环境的生态屏障林带、调节气候林群、治理污染林地、人工生物多样性生态群落，防治危险有害生物和抑制外来生物入侵的杀虫剂、杀菌剂、天敌种群，取代有毒有害化工物料和有毒有害废弃物减量化无害化资源化回收处理的生物基清洁物料、生物添加剂、生态检测制剂、生态处理制剂。

　　生物基料产业。其特点是充分利用生物技术体系，开发和提供生物基的原材料、中间体、终端制品，其中包括生态和生态化合成的原材料、中间体、终端制品。已经进入规模化生产和销售的生物基料，除了生物基能源制品、医药制品、环保制品外，主要有农用的生物饲料、生物肥料、生物农药、生物培养剂、土壤改良剂；取之于农而用之于工的生态和生态化物料，诸如制造汽车配件的白薯淀粉基塑料，制造家用电器和电脑外壳的玉米淀粉基塑料，制造人工食品的大豆、玉米基人白蛋白。