La structuration de l'innovation dans les industries Science-based sous forme de réseaux est devenue depuis une dizaine d'années la nouvelle dynamique organisationnelle de l'innovation. Plus spécifiquement, dans l'industrie biopharmaceutique, cette nouvelle dynamique organisationnelle renvoie vers une logique d'efficience et de rationalisation des efforts de R&D. La nature de l'innovation et les interdépendances technologiques entre les différents acteurs sont autant des éléments qui poussent à cette organisation en réseaux d'innovation. Dans cette perspective, l'étude du processus d'émergence, structuration et évolution des clusters d'innovation de l'industrie biopharmaceutique nous permet de comprendre, en plus des avantages liés à la proximité spatiale, d'autres avantages liés à des formes de proximités organisationnelles et stratégiques. Cette thèse tente aussi de répondre à la question des facteurs indispensables à l'émergence et le développement de ces clusters d'innovation et ça à travers une étude de plusieurs cas d'émergence de clusters d'innovation. Dans notre étude empirique nous avons choisi d'analyser cette structuration en termes de clusters d'innovation pour deux régions en France. A travers l'approche des projets collaboratifs nous sommes arrivés à reconstruire les deux réseaux et identifier le rôle des grands acteurs dans la définition de la morphologie du réseau et la transmission et diffusion des connaissances au sein de ce dernier. Les résultats obtenus montrent aussi une structuration en réseaux à plusieurs échelles. Le travail réalisé contribue à la compréhension de la dynamique d'interaction au sein des réseaux de R&D dans les secteurs sciences-based / The structuring of innovation in science-based industries in the form of networks has become the new organizational dynamics of innovation over the past decades. More specifically, in the biopharmaceutical industry, this new organizational dynamic refers to the logic of efficiency and rationalization efforts in R&D. The nature of innovation and technological interdependencies between different actors are all elements that drive the organization in innovation networks. In this perspective, the study of the process of emergence, structuration and evolution of clusters of innovation in the biopharmaceutical industry enables us to understand the benefits of spatial proximity (knowledge spillovers, shared infrastructure...) and other benefits of organizational and strategic proximity. This thesis also attempts to answer the question of essential factors in the emergence and development of these innovation clusters and that through several case studies of the emergence of clusters of innovation in the biopharmaceutical industry in the United States and Europe.In our empirical study, we chose to analyze this structure in terms of innovation clusters for two regions in France, Ile-de-France and the Lyon region. Through the approach of collaborative projects, we are come to rebuild the two networks and identify the role of some major players in defining the morphology of the network and the transmission and dissemination of knowledge within it. The results also show a structure in networks at multiple scales. The work done contributes to the understanding of the dynamics of interaction within networks of R&D in science-based sectors.