Cho đến nay, các công nghệ cao được hình thành và tạo thành các mũi nhọn kinh tế của các quốc gia theo các định hướng sau:

Công nghệ thông tin (CNTT) là nhân lõi của cuộc cách mạng khoa học và công nghệ hiện đại, nó phản ánh giai đoạn mới về chất của sản xuất, trong đó hàm lượng trí tuệ là thành phần chủ yếu trong sản phẩm.

Tiếp theo là công nghệ sinh học (CNSH), bước đột phá vào thế giới đầy bí ẩn của cuộc sống. Chính khoa học hiện đại bắt đầu bằng nhận thức và khám phá ra gien dưới dạng các phân tử hình xoắn (DNA), đã tạo ra một tiềm năng vô tận cho việc sản xuất các sản phẩm phục vụ nhu cầu của con người từ lương thực, thực phẩm đến thuốc chữa bệnh và các vật liệu cho công nghiệp. Có nhiều quan niệm và định nghĩa về CNSH khác nhau, GS, TS Phạm Thị Trân Châu đã viết về quan niệm phổ biến: CNSH là công nghệ sản xuất các sản phẩm, các thiết bị và cơ thể mới bằng cách khai thác các quá trình sinh học. Trong nông nghiệp, CNSH đã cải biến di truyền (GMO) một số cây trồng vật nuôi. Cây trồng GMO có tính chịu cao với các điều kiện môi trường bất lợi ngày càng khốc liệt do biến đổi khí hậu, do làm thủy điện bừa bãi, như hạn, chua phèn, nóng, lạnh... Về sản xuất cây trồng GMO trên thế giới, theo nguồn của Bộ Nông nghiệp Mỹ năm 2012, thì diện tích trồng ngô GMO  chiếm 29% tổng số diện tích ngô trên thế giới, trong đó Mỹ chiếm 86% của 29% trên; tỷ lệ này đối với đậu tương là 81% và 93%; đối với bông là 64% và 93%.

Nông nghiệp - Công nghệ cao (NN-CNC) đã trở nên phổ biến trong sản xuất đại trà ở nhiều nước trên thế giới, dẫn đầu là Mỹ. Xin được giới thiệu thêm về NN-CNC ở một số nước mà chúng tôi có dịp tham quan, học tập. Ở Ô-xtrây-li-a, trong một nông trại có 6.000 ha trồng lúa luân canh với cỏ họ đậu, nuôi 6.000 con bò sữa, và trang trại lớn nuôi lợn. Sản xuất kinh doanh đã được khép kín từ sản xuất đến chế biến và tiêu thụ. Thế mà chỉ có mấy người trong gia đình thực hiện NN-CNC, còn gọi là NN-chính xác, NN-thông minh, vì được áp dụng CNTT với phần mềm cài đặt trước, như tưới nước có hòa phân bón đúng lúc cũng như đúng với số lượng cây trồng cần; điều khiển máy móc vận hành bằng remot, kể cả máy bay không người lái phun thuốc sát trùng... Các khâu khác như làm đất, gieo hạt, gặt đập, vận chuyển..., thì thuê các công ty qua hợp đồng. Nơi có quy mô diện tích sản xuất lúa ít hơn nhiều, như ở I-ta-li-a là vài ba trăm ha, ở Nhật Bản là vài ba ha, đều theo kiểu NN-CNC thích hợp, nên năng suất lao động của họ đều rất cao, thời gian sản xuất một đơn vị nông sản tính bằng giờ, bằng phút, không bằng nhiều ngày công như ở ta. Tuy nhiên, ấn tượng nhất đối với chúng tôi là khâu sau thu hoạch lúa ở Ma-lai-xi-a, do công ty đảm nhiệm hết, nông hộ bán thóc tươi ngay sau khi gặt cho công ty nào, khi cần gạo ăn, đến công ty ấy mua được giảm giá 40% so với thị trường!

Mục tiêu đề ra đến năm 2020, nước ta trở thành nước công nghiệp. Thời kỳ này, ta đi sau các nước phát triển, tuy nhiên, bước vào thời kỳ CNC thời gian sẽ rút ngắn hơn nhiều. Bởi vì ta kế thừa kinh nghiệm và Nhà nước tạo điều kiện xây dựng đội ngũ khoa học về NN-CNC; Luật Khoa học công nghệ đang được thảo luận sửa đổi cho phù hợp giai đoạn mới theo hướng coi trọng chất xám hơn, đề cao hiệu quả thiết thực, giảm những trở ngại về thủ tục tài chính phiền hà. Hơn nữa, trong bối cảnh NN đang được công nghiệp hóa ngày một nhiều nhằm thay thế dần NN truyền thống, đã xuất hiện mô hình CNC. Ngoài những mô hình CNC trồng rau, hoa, quả trong nhà kính ở Ðà Lạt và ở Viện Nghiên cứu rau, hoa, quả ở Trâu Quỳ, Hà Nội đã có những mô hình CNC trên đồng lúa rộng lớn. Tiêu biểu như: San phẳng ruộng lúa điều khiển bằng tia la-de được TS Phan Hiếu Hiền và cộng sự ở Trường đại học Nông - Lâm Thủ Ðức cùng Viện Lúa quốc tế (IRRI) hợp tác với địa phương thử nghiệm trên hàng chục ha ở các tỉnh An Giang, Bạc Liêu trong khi ở các nước như Nhật Bản, Mỹ, Ô-xtrây-li-a đã đưa vào sản xuất đại trà. Mặt ruộng lúa phẳng bởi áp dụng công nghệ trên sẽ tiết kiệm được nước tưới, phân bón, thuốc trừ sâu bệnh, vận hành máy NN dễ dàng hơn, năng suất lúa tăng. Tuy nhiên, đưa vào sản xuất còn khó khăn, chủ yếu về kinh tế kỹ thuật tựa như những công nghệ mới khác.

Trừ sâu bằng chế phẩm sinh học nấm trắng, nấm xanh theo CNC của Viện Lúa ÐBSCL không còn giới hạn trong mô hình nữa, mà đã sản xuất đại trà ở nhiều địa phương. Nông hộ cũng tự sản xuất được chế phẩm sinh học để trừ sâu, được hướng dẫn và lấy meo gốc từ cơ quan nghiên cứu.  Tác giả  của công trình này, TS Nguyễn Thị Lộc đã đoạt Giải thưởng Kô-va-lép-xkai-a và nhiều giải thưởng quốc tế và quốc gia danh giá khác.

Chuyển giao công nghệ vào sản xuất qua mô hình là cách làm phù hợp mà Việt Nam có nhiều thành tựu, nhất là về sản xuất lúa hàng hóa. Năm 2012, lượng gạo xuất khẩu của nước ta có thể lên đến 7,5 triệu tấn. Chuyển giao CNC vào sản xuất NN càng cần theo cách này, tuy mới ở bước đầu, nhưng đã có nhiều triển vọng tốt đẹp.