现代世界工业的发展主要依赖于矿石资源和化石能源两大因素．随着自然资源和石油煤炭等化石能源的日渐枯竭，人们越来越清楚地认识到依赖于矿石资源和化石能源的传统工业所面临的危机和挑战．为了实现人类社会的可持续发展，必须从依赖于不可再生的“碳氢化合物”时代向利用可再生的“碳水化合物”时代转变．
    能源是社会和经济发展的物质基础．随着我国国民经济的快速发展，对能源的需求迅速增加．2005年我国能源消费总量约为22亿吨标准煤，其中进口石油1.3亿吨．化石能源是目前能源结构的主体，然而，化石能源是一类宝贵的不可再生资源．全球已探明的石油仅可用40年，天然气仅可用60年．我国的石油总储量仅相当于40亿吨标准煤，天然气总储量相当于9亿吨标准煤，煤炭总储量约为9800亿吨标准煤．开发新的可再生能源已成为一种战略选择．工业材料是现代工业的基石，目前的工业材料是由矿石资源和石油煤炭等制造而来．随着化石燃料的短缺，作为工业材料的原料将变得越来越稀缺．新型功能材料的开发与利用将给现代工业带来革命性的变化，利用生物技术生产的生物材料将逐步取代传统的工业材料而主导未来工业技术的发展．
    生物质是一种资源极为丰富的可再生资源，全球每年通过光合作用合成的生物质约为2000亿吨，我国目前可利用的生物质超过20亿吨．生物质主要包括纤维素类物质和淀粉类物质，全球每年合成的生物质中约有一半是纤维素类物质．生物质是碳水化合物工业时代的主要工业原料，生物质经过降解后成为可发酵糖，糖类物质经过生物发酵转化后成为生物能源（燃料酒精、生物柴油、生物氢能、生物沼气）或生物材料（生物塑料、聚乳酸）．将丰富的生物质资源转化为生物能源和生物材料，对高效利用生物质资源、保护生态环境、实现国民经济可持续发展战略有非常重要的意义．
    生物能源是从太阳能转化而来的，其过程是：通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，生物能的使用过程又生成二氧化碳和水，形成一个物质的循环，理论上二氧化碳的净排放为零。这一转化过程决定了生物能源具有几大优势：
    1．生物能源取之不尽。只要一天有太阳，就不会缺乏生物能源，因此生物能源可以说是取之不尽的宝藏。地球上的能源，无论地下的还是海底的，以人类越来越快的开放速度，终归有用尽的时候，而使用可再生的生物能源则无此后顾之忧。
    2．生物能源是清洁的能源。生物能源不会造成环境污染，可以放心使用。风能、水利能、核能等再生能源虽然也具有一定环保效益，但只有生物能可显著降低温室气体和酸雨主要成分的排放量。因此对改善生态环境及社会的可持续发展意义重大。
    3.此外，由于生物能源的原料，如粮食、甘蔗、秸杆、薯类等分布面积广，成本低廉，容易推广。据调查显示，如果把全国现有的陈化粮、富余的农作物产品，拿来加工石油替代品，相当于再造一个大庆。我国年产约8亿吨的作物秸杆基本被废弃，如果善加利用，也是一笔很丰富的生物资源。更不用说还有数亿亩荒漠、滩涂，十亿亩草山、草场等，只要技术成熟，这些都可作为开发生物资源所需的农作物原料。
    4.由此也带来了另一好处，就是假以时日，生物能源的生产实现产业化后，将提供巨大的劳动力市场,可以就地大量解决农村劳动力就业问题，为农民增收创造了条件，这对于“三农”问题的解决，也是很有裨益的。
    生物能源的开发，对生态、社会、经济都有莫大的益处，发展生物能源实乃大势所趋。因此，利用高新技术手段开发生物能源，已成为当今世界发达国家能源战略的重要内容。