《广州市国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》 （以下简称规划《纲要》）提出，瞄准世界科技前沿和国家战略需求，以大湾区综合性国家科学中心为牵引，构建一流实验室体系、一流重大科技基础设施集群和一流科研机构，携手港澳科研力量共同打造国家战略科技力量的关键支撑，力争取得一批前瞻性、引领性成果。
建强用好广州实验室，强化基础能力保障，创新人才引进服务、科研组织模式、专项政策支持、成果转化应用等方面体制机制，力争在呼吸系统传染病治疗、呼吸系统诊疗设备研发等领域实现重大原始创新和技术突破。推进生物岛、人工智能与数字经济、南方海洋科学与工程、岭南现代农业科学与技术等省实验室整体质量全面提升。建成冷泉生态系统研究装置，促进冷泉发育机制、极端生命演化过程、可燃冰的生态效应研究等海洋科学发展，提升海洋领域核心技术原始创新能力和装备自主研发能力。加快粤港澳大湾区国家技术创新中心建设，建好工业软件、粒子应用、集成电路、智能系统等直属创新平台，构建布局合理、功能完备的“核心总部＋创新网络”协同创新体系。系统建好新型显示、新型储能、纳米智造、先进高分子材料等专项领域国家创新中心。建立健全战略科技力量“沿途下蛋”机制，推动边建设、边运行、边产出、边转化。高标准建设南沙科学城，集聚更多中国科学院系统科研机构。
规划《纲要》提出，围绕重点产业链关键环节体系化布局攻关任务，深入参与“广东强芯”、显示制造装备“璀璨行动”、核心软件攻关等重大科技攻关工程，力争在人工智能、生物医药、脑机接口、量子科技、深海深空、高端科学仪器等重点领域取得决定性突破。推进广州颠覆性技术创新中心建设，强化基础性、前沿性、颠覆性技术布局。争取布局建设国家未来产业研究院和概念验证中心，争创国家未来产业先导区。强化跨领域跨学科协同，探索“补改投”等资金支持方式。强化以用促攻、攻用结合，一体推进技术研发、成果转化、标准研制、产业培育，加快攻关成果应用和产品迭代升级。
打造“一核两翼”科技成果转化高地，在低空经济、人工智能、智能驾驶等新兴产业领域试点“沙盒监管”模式，加快育成新技术、新产品、新业态。充分发挥粤港澳大湾区国家技术创新中心“总平台、总链长”功能，统筹开展技术攻关与成果转化。高标准建设全国高校区域技术转移转化中心（粤港澳大湾区）广州分中心，推进生物医药、高端科学仪器、陆空一体化智能出行3家产业分中心正式运营，打造统筹广州市高等院校科技成果转化的综合枢纽。推动环五山创新策源区提质增效发展，强化产学研联动，促进科技成果就近转移转化。加快广州颠覆性技术创新中心、穗港澳协同创新中心、环港科大（广州）创新区、广州（国际）科技成果转化天河基地、全国重点实验室大湾区技术转移转化中心等科技成果转移转化平台建设，在颠覆性创新成果转化、港澳和海外科技成果在穗转化等方面加快形成可复制推广的经验模式。
