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1999年，天津开发区工委、管委会提出：把引进、培育、管理高新技术企业作为高新技术产业化基地的支撑和发展区域科技事业的抓手。是年，颁布促进高新技术产业发展规定；2006年、2008年分别对规定进行修改和补充，提升对高新技术企业的扶持力度。对其扶持主要为：建设扶持，即对认定的高新技术企业购买生产、研发用地给予相应优惠；经营扶持，即对认定的高新技术企业，其取得所得缴纳的企业所得税全额，自其享受企业所得税15％优惠税率年度起，前两年给予100％财政扶持，后三年给予50％财政扶持；房屋补贴，即对认定的高新技术企业，在其初创期，给予最高三年的房屋补贴；每年设立1亿元的自主扶持资金，用于引导和促进其自主研发，并设立科技项目匹配资金，对其列入国家重点科技计划项目，按100％比例给予最高200万元匹配资金；对其列入天津市重点科技计划项目按50％比例给予最高100万元的匹配资金；开发区政府投资项目及政府采购，在同等条件下优先采购区内高科技企业的产品。扶持政策颁布和落实产生显著的高新技术企业聚集效应，入驻开发区的高新技术企业呈快速上升态势，高新技术企业在区域经济发展中的主导作用愈加凸显。2001年，高新技术产品实现工业产值500.42亿元，占全区工业总产值57.8％；2003年，高新技术产品实现工业产值719.87亿元，占全区工业总产值57.5％;2005年，高新技术产品实现工业产值1431.52亿元，占全区工业总产值62.1%。
  2008年，《国家高新技术企业认定管理办法》颁布，天津开发区始实施国家级高新技术企业培育、认定、管理等工作。是年，天津清源电动车辆有限责任公司等近百家企业获国家级高新技术企业认定。2009年、2010年，凯莱英生命科学技术（天津）有限公司、通邮（中国）科技有限公司等逾百家企业获国家级高新技术企业认定。其中，天津药业研究院有限公司被认定为“国家火炬计划重点高新技术产业”。
  至2010年末，天津开发区被认定国家级高新技术企业179家。高新技术企业在区域经济发展的主导作用更加突出。是年，高新技术企业实现工业产值逾2000亿元，达到2309.83亿元，高新技术产品出口逾百亿美元，达到108.06亿美元，均为历史最好水平。