Năm 1991, để tìm kiếm sự chuyển đổi từ các ngành công nghiệp thâm dụng vốn, chẳng hạn như hóa dầu, sang các ngành công nghiệp công nghệ cao bao gồm điện tử, Chính phủ Singapo thành lập tổ chức khoa học và công nghệ gọi là Hội đồng Khoa học và Công nghệ Quốc gia (NSTB, sau đó được cơ cấu lại thành A*STAR), thúc đẩy sự hội nhập của ngành công nghiệp và nghiên cứu và phát triển (khoa học và công nghệ). Trong năm đó, kế hoạch công nghệ quốc gia đã được đưa ra như là phương châm chỉ đạo quản lý khoa học và công nghệ của đất nước trong từng 5 năm. Tính đến năm 2013, các biện pháp đã được thực hiện phù hợp với kế hoạch KH&CN lần thứ 5.

​

Thúc đẩy nghiên cứu và phát triển theo định hướng công nghiệp thông qua sự hợp tác chính phủ - học viện - công nghiệp và phát triển nguồn nhân lực có kiến thức và kỹ năng cao để hỗ trợ cho nghiên cứu và phát triển là những yếu tố cần thiết của kế hoạch. Một khía cạnh độc đáo của kế hoạch này là cam kết đầu tư chiều sâu và đầy đủ, tùy theo hoàn cảnh của thời điểm, đối với một số lĩnh vực nghiên cứu và phát triển cụ thể (y sinh học, khoa học nước,...) được dự kiến sẽ có tác động đáng kể đến các ngành công nghiệp trong tương lai của đất nước. Xu hướng này dường như được thực hiện trong kế hoạch lần thứ 6 đang được xây dựng. Năm 2014, Chính phủ đã công bố chính sách “quốc gia thông minh” ("Smart Nation"). Trong đó, công nghệ thông tin, cảm biến sẽ đóng góp vào đời sống xã hội, các tòa nhà thân thiện môi trường. 

Singapo đã đầu tư chuyên sâu trong các lĩnh vực NC&PT có hiệu ứng lan tỏa giá trị kinh tế. Ở đây đề cập đến hai lĩnh vực nổi bật được xác định là các lĩnh vực NC&PT chiến lược từ những năm 2000. 

Một là lĩnh vực y sinh học, đóng góp mạnh mẽ vào việc cải thiện sự đổi mới của đất nước, và ngành nghiên cứu về nước, đã được xếp hạng hàng đầu thế giới, đặc biệt là về năng lực đổi mới gần đây. 

Nghiên cứu y sinh: Trong kế hoạch 5 năm lần thứ 3 được gọi là "Kế hoạch Khoa học & Công nghệ 2005" (2001 - 2005), lĩnh vực y sinh học của Singapo đã được xác định là một ngành công nghiệp cần được tăng cường mạnh mẽ, với mong muốn trở thành một trụ cột của ngành công nghiệp có giá trị gia tăng cao trong thế kỷ XXI. 

Để thiết lập một trung tâm nghiên cứu y sinh học đẳng cấp thế giới, kế hoạch Biopolis đã được đưa ra vào năm 2001. Biopolis có tới 12 tòa nhà có tổng diện tích khoảng 295.000 m2 với 38 công ty sinh - y học, 10 viện nghiên cứu của nhà nước và hơn 2.500 nhà nghiên cứu từ 70 nước. 

Tại thời điểm Biopolis được thành lập vào năm 2000, cơ sở hạ tầng nghiên cứu theo định hướng y sinh học của Singapo vẫn còn nghèo nàn. Ngay cả NSTB (tiền thân của A*STAR) chủ yếu chỉ là một viện kỹ thuật. Viện sinh học tế bào và phân tử (IMCB), được thành lập tại Trường NUS năm 1985, là tổ chức nghiên cứu sinh học duy nhất ở Singapo, và lực lượng cán bộ nghiên cứu sinh học cũng rất hạn chế. Để giải quyết vấn đề này, ông Philip Yeo, cựu Chủ tịch A*STAR, người đóng vai trò hàng đầu trong xây dựng kế hoạch Biopolis và trong việc thực hiện chính sách, đã khai trương lần lượt 11 viện nghiên cứu và tập đoàn y sinh học quốc gia trong Bioplis trong giai đoạn từ 2000 đến 2010, bắt đầu với Viện Bộ gen của Singapo. 

Năm 2010, do sự phát triển nguồn nhân lực và tiến bộ của công ty định hướng vào NC&PT đã tiến triển đến một mức độ nhất định và cơ sở hạ tầng cơ bản của nó đã được cải thiện, Singapo chuyển trọng tâm nghiên cứu và phát triển vào nghiên cứu định hướng nhiều hơn vào công nghiệp bằng cách đưa ra kế hoạch tài trợ gọi là Quỹ định hướng công nghiệp, trong đó trọng tâm phân bố tài trợ cho nghiên cứu được chuyển sang những nỗ lực nghiên cứu liên quan đến ngành công nghiệp. Xu hướng này, do tính chất của khoa học và công nghệ của Singapo, là sự chuyển dịch tự nhiên. Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học có tiếng ở nước ngoài được mời đến Singapo trong suốt thời kỳ thành lập Biopolis đã lần lượt rời Singapo, tìm kiếm nghiên cứu khoa học và kỹ thuật cơ bản có tính học thuật. 

Một cuộc kiểm tra định lượng về tác động của nghiên cứu khoa học y sinh học ở Singapo trong những năm từ đầu 2000 đến 2011 khi Kế hoạch Biopolis tăng tốc được thể hiện dưới đây: 

(1) Nhu cầu và quy mô lao động, tương ứng, của ngành công nghiệp y - sinh học bắt đầu phát triển từ năm 2002. 

(2) Trong phát triển nguồn nhân lực, số lượng các nhà nghiên cứu y - sinh học tăng lên, đặc biệt là số nhà nghiên cứu là tiến sỹ tăng lên, nâng cấp trình độ nghiên cứu. 

Đối với các cơ sở nghiên cứu sinh học khác ngoài các viện chi nhánh của A*STAR do Chính phủ hoặc doanh nghiệp quản lý, còn một tổ chức sinh học phi lợi nhuận có tên "Phòng thí nghiệm khoa học sự sống Temasek (TLL)". TLL được thành lập năm 2002 khi nghiên cứu sinh học của Singapo được bắt đầu. Đây là một tổ chức tư nhân phi lợi nhuận được thành lập trong khuôn viên Trường NUS với sự hỗ trợ của Temasek Trust, thuộc bộ phận tài trợ phi lợi nhuận của Temasek Holdings, một công ty đầu tư ở Singapo đầu tư tại châu Á. Tại TLL, có 240 nhà nghiên cứu từ 21 quốc gia khác nhau vì lợi ích chung của người dân châu Á, tham gia vào lĩnh vực sinh học phân tử như sinh học tế bào, thần kinh học, nghiên cứu sinh bệnh học và tin sinh học để đáp ứng cả nhu cầu ngắn hạn và dài hạn của ngành khoa học đời sống. 

Công nghệ liên quan đến nước: Tại Singapo, khoảng 5.180.000 người đang sống trong các khu vực dân cư mật độ cao khoảng 710 km2. Mặc dù lượng mưa hàng năm của Singapo là 2.400 mm, Singapo không có đủ diện tích đất để đón mưa nhiều do tính chất hẹp của đất nước. Hơn nữa, vì không có các sông lớn, các tầng ngậm nước tự nhiên và nước ngầm, việc bảo đảm nước như một nguồn tài nguyên là một vấn đề sống còn đối với Singapo từ khi độc lập. Việc có một nguồn cung cấp nước ổn định là rất quan trọng để duy trì mức sống của người dân và để công nghiệp hóa, đó là lựa chọn duy nhất đối với quốc đảo nhỏ để tiếp nhận như một phương tiện phát triển quốc gia. "Độc lập về nước" đã được xác định là một ưu tiên hàng đầu trong kế hoạch phát triển quốc gia. Để đạt được điều này, việc phát triển một hệ thống pháp luật, bảo đảm nhiều nguồn cung cấp nước cho phát triển quốc gia để đa dạng hóa rủi ro, xây dựng cơ sở hạ tầng, và nghiên cứu và phát triển đã được thực hiện đều đặn kể từ khi độc lập.