二十一世纪将出现新的动手术革命，在市场经济的大形势下，科学技术必须以市场为导向，科学技术必须面向经济建设，将科技成果迅速化为生产力。
    在种植业方面，未来世纪将以“环境型茶业”或“生态型茶业”为目标。茶叶的品质，特别是对人体有益组份含量的提高将优先于产量的提高；在考虑提高产量上，重要的是要调节茶树的代途径和环境容量；使土壤“库”和茶树“库”中贮存的物源能充分的利用，营养物的施用要像人体用药一样，根据需要经济利用。要特别重视农业技术措施对环境和生态系的影响，要吸取日本茶叶生产中超高剂量的氮素使用引起地下水严重污染和茶树内有益组成份品质下降的教训。延缓茶树衰老，建立适宜的冠层结构，调节茶树休眠，提高茶树光能利用，低成本/高生产力栽培模式的建立等，都是新世纪的重点研究课题。育种的目标应以多元化的优质、高产、高机能成份为目标，每个品种不必求全，但求突出某一特征，茶树的遗传研究与其他作物相比显得非常落后，在未来世纪中应加强对茶树遗传基础的研究，除应用传统技术久，要从细胞水平，分子水平和亚分子水平开展茶树种质资源遗传和育种研究。病、虫、草防治要以生态系的完整作为出发点，要从群体水平和细胞水平和两层次研究有害生物种群和有益种群在茶树生态系中的平衡规律和有害生物和有益生物个体间的化学通讯联系，从宏观和微观两个层次来找到有害生物综合治理的突破口。
   在加工业方面，未来的世纪将在茶叶加工和深加工的多样化上有更大的突破。传统的茶叶加工将和现代化的食品加工相结合而出现许多新产品。适合不同年龄、不同职业、不同性别、不同爱好的茶叶产品将传统出现在市场上进行竞争。茶叶和茶籽中有效组份的提取和应用在下世纪初将进一步在应用性上取得进展，茶多酚在食品工业、医药业、畜牧业、化妆品业等诸多领域中均将占有一席之地，关键在于开发它的新用途。现已查明的茶叶中有效组份用活性基因进一步衍生化形成新的活性化合物以开辟新的用途，将是二十一世纪的内容。
　  有人预言二十一世纪将是生物工程和信息工程的时代，与其他作物相比，生物工和在茶叶科学中的应用显得异常薄弱。茶树的组培虽然最早在1976年由台湾吴振铎（38）用子叶愈伤组织培养出试管苗，其后日本的安间和我国的王玉书分别用成熟胚和未成熟胚获得再生植株，但由于茶树短穗扦插技术实用简便，价廉，因此组培工作目前仅用于保存和繁殖种质资源，但可以预期将组培和育种工作相结合可以大大缩短育种年限，应用此项技术，每20平方米实验室每年繁殖100万株试管苗是可以实现的，这将加速良种的推广。此外，人工种子工作在十年内将实现商品化，这对加速无性系的推广和普及将起到促进作用。基因转移在许多作物上已取得成功并获得巨大经济效益。采用苏云金杆菌的抗虫基因转移到茶树体内将获得抗虫茶树，在下一世纪的10年中有可能获得成功。应用茶树细胞悬浮培养以生产次生代谢物质（如儿茶素、茶氨酸、咖啡碱）在许多国家已经获得成功，如何进一步利用酶学工程技术使得酯型儿茶素在生物合成中的比例提高，以提高其实用价值，也是下世纪初可能获得成功的项目。此外应用随机扩增多态性DNA分析（RAPD）、PAL基因的限制性片段长度多态性分析（RFLP）、酶学工程作为手段以深化和加速茶叶科学的研究是可以预期的。
茶与健康的研究已经进入了实质性阶段，茶的许多保健作用包括抗龋、降血压、降血脂、降血糖、抗衰老、搞氧化、杀菌、抗病毒、提高免疫性、抗癌抗突变等已多次被阐明和证实，大多已完成活体外实验、活体内实验（动物）阶段，目有正处于临床实验和流行病学调查。有关茶叶中有效组份在人体内的药理学研究也已获得结果，预计在十年内将会进入实用性阶段。通过目前已取得的进展已可将茶叶对人体健康的作用上进行定位。茶不是“药”，它是一种具调节人体生理功能的功能性食品（Functional food），或称之为保健食品(Healthy food)、改善食品（Perform food）。可以预期，茶叶对人体健康的研究将会进一步提高茶叶在人们心目中的地位，促进茶叶在世界上的销售。
在进入知识经济时代的二十一世纪时，必须充分依靠和发挥科学技术在未来茶业发展中的作用。在讨论科学技术和未来茶业中的作用时，必须强调两点，一是要加强对茶业科技的投入，世界主要产茶国都从立法上规定了对茶叶科技的投入规模，与主要产茶国相比，中国在该方面的投入相对低得多，一般只及其他国家的1/10~1/30。根据我国调查资料，一般科研投入和产出比至少为1：10，因此进一步增强科技投入使得快出结果，必将促进茶业的发展。二是加快科研成果转化为生产力的速度。要在茶叶界建立科技推广体系，在科研机构中要组建一支高效的科技推广队伍，与技术行政部门以及企业相联合，采用现代化的传媒和信息技术，迅速地将科研成果转化为生产力、产生经济效益。
回顾过去，展望未来，世界茶业面临的挑战是空前激烈的，但前景也是乐观的，在这种竞争更加激烈的年代里和其他行业一样，世界茶业的发展必须更加依赖和发挥科学技术的作用。人们期待在知识经济的时代中，在科学技术的带领下，世界茶业和中国茶业步出低谷，再度辉煌。