如何因地制宜在大都市区培育高新技术产业，提升区域和国家竞争力，成为当前各国和各地政府关心的主要问题，也是国内外学术界讨论的重要理论话题。经济地理学的新近发展，尤其是演化经济地理学产业分叉研究，为探究新兴产业形成和产业结构分叉问题提供了理论和方法基础。本文以演化经济地理学为理论基础，综合经济地理学、产业经济学等相关研究成果，以武汉市作为案例区，综合调研访谈与典型案例研究、统计数据分析与GIS空间分析等方法，通过梳理武汉市生物产业形成和演化历程，总结影响其生物产业发展的要素和作用形式，试图理解中国大都市区高新技术产业分叉过程及动力机制。本文的研究从理论和实证两个方面展开。　　理论方面的主要研究内容及结论包括:　　①在回顾国内外产业分叉研究的基础上，本文认为起源于欧美发达国家的产业分叉研究，以“技术”为中心，探索了本地技术基础与新兴产业形成的关系，但并不适用于探究经历过并正在经历着制度变革的中国大都市区产业分叉的动力机制。因此，本文强调在解释中国大都市区产业分叉中，需要特别关注国家和更高尺度的政治、经济和技术影响;认为中国高新技术产业的形成与发展是本地要素与全球力量、历史条件与现实努力、技术创新与制度变革共同作用的结果，除本地技术外，政府行为、国家制度变迁、全球经济和知识力量的嵌入也强力推动了高新技术产业分叉。　　②本文构建了基于多尺度、多要素的中国高新技术产业分叉动力机制分析框架。该理论分析框架既坚持从典型企业的创业史和发展史等微观视角出发来分析中观区域的产业变迁，又将中观尺度的经验研究置于广阔的宏观制度变革的背景下，既坚持演化经济地理学基本概念，又体现了“宏观—中观—微观”三个尺度相互制约、相互影响的思想。　　实证方面的主要研究内容及结论包括:　　①本文综合专利数据和国家规划等资料发现，中国生物产业主要集中在北京、上海、武汉、长春、长沙、深圳和石家庄等城市，不同类型的生物产业有着不同的分叉模式。如武汉等地是研究机构驱动型;上海等地则是跨国公司驱动型;深圳是中小型民营企业驱动型;而石家庄是大型国有企业驱动型。　　②本文将武汉作为研究区域，首先回溯了建国以来武汉市生物产业形成和演化的过程，将其划分为四个主要的发展阶段，并根据武汉典型生物企业的发展史总结了各个发展时期的企业组成结构。第一阶段是建国初期到1977年的计划经济体制时期内，以马应龙、健民、中联等为代表的国有企业独占鳌头;第二阶段是1978年改革开放以后，来自于高校和研究机构的衍生企业相继出现;第三阶段是进入21世纪，武汉主要的新兴企业包括研究机构的衍生企业、留学归国人员创办的企业，以及部分发展相对成熟的大型企业的子公司;第四阶段是2010年以后，跨国公司的比重逐步提高。　　③本文以中国大都市区高新技术产业分叉理论分析框架为基础，从武汉本地、国家和全球三个空间尺度探究了武汉市生物产业分叉动力机制。研究表明:生物产业与本地光电子产业之间的技术联系、高校和研究所、以及企业本身仅仅是决定生物产业在武汉市形成的一部分因素，地方政府、跨国公司和留学归国人员等主体也是促成生物产业“生根发芽”的重要主体，这一点是区别于欧美发达国家以技术为核心的产业分叉研究的。这很大程度上反映出中国目前的高新技术产业发展仍然停留在“量的扩张”阶段，与欧美发达国家以“质的提升”为主的发展本质有所不同。　　因此，本文主张，现有的演化经济地理学产业分叉理论在解释中国大都市区高新技术产业分叉机制时，不仅要坚持以研究机构和企业为主的本地技术联系的观点，还要特别注意其他重要的作用主体，包括地方政府，国家层面的市场化和分权化改革对于产业分叉的作用机制，以及以跨国公司等为代表的全球化外生力量与本地力量在不同区域的耦合关系对于高新技术产业形成和演化的影响。