随着合成生物学等技术的进步，生物基材料单体合成技术的创新，成本的下降，以及材料性能的不断提升，使得其与传统石化材料的竞争力不断增强。生物基材料具有传统高分子材料不具备的绿色、环境友好、原料可再生以及可生物降解的特性。其制品既包括生产、生活用品，如包装材料、一次性日用品等，也包括技术含量高、附加值高的药物控制释放材料和骨固定材料及人体组织修复材料等生物医用材料。
绿色发展大潮推动全球市场迅猛发展
生物基材料是现代生物制造产业发展的重点，也是社会经济绿色增长的重大产业方向。生物基材料的规模化发展与应用，能够降低化工材料工业对石化资源的依赖，有利于环境改善与经济协调发展，对于加快培育战略性新兴产业、促进我国石油化工材料转型升级、推动绿色经济增长、促进农工融合与城镇化建设具有重大意义。
当前，发展绿色低碳循环经济，建设资源节约和环境友好型社会已成为大家的共同选择。而绿色材料作为再生循环利用中对环境负荷最小、对人类身体健康无害的材料则备受科学家和消费者的关注。尤其是生物基复合材料，其以木本、禾本和藤本植物等可再生生物质资源为原材料，通过物理、化学和生物工程等高技术手段，加工制造为性能优异、环境友好、品种多样、附加值高、用途广泛并能替代石化、矿产资源产品，具有现代科技特点的一类新型绿色材料。
生物基材料作为现代生物制造产业发展的重点，在各国政策支持和企业引领带动下，经过多年的研究和发展，已经逐步进入大规模实际应用和产业化阶段。
各国政府都充分认识到发展生物基材料在有效利用生物质资源、节能减排和保护环境方面的作用，并积极采取相关措施。与此同时，全球化工产业也已显现出逐步向利用生物科技实现更高效、更先进的可持续发展新模式靠拢的趋势。
预计，2019年全球生物基材料产能或将有望达到780万吨左右。其中，原料方面，糖和淀粉仍将占据主导地位（占总产能的58%）。由木质纤维素（如稻壳和玉米秸秆）生产的生物基化学品的产能增长最为迅猛，复合年增长率将高达85%。产品方面，中间体、聚合物将占据主导地位。生物质油及衍生物的增长最快，其增幅将高达38%，2018年产能有望超过100万吨。
可持续发展催生可降解生物基材料需求
随着石油资源的日益枯竭和对改善生态环境的持续追求，以可再生资源为原料的生物降解性高分子材料将成为未来化学工业的重要发展方向。近年来，生物质基高分子材料技术取得长足进展，市场对这类材料有较大需求，林业的生物质资源又有保障，相信不久的将来，生物质基高分子材料的开发和应用，将会越来越受到重视，并获得普遍的推广应用。
第一，以降解完全的生物质塑料的研发。从生态环境保护的角度来看，开展完全生物降解塑料已成为不能绕开的课题，特别是开发合成工艺简单、加工技术成熟、成本低廉的完全生物降解塑料已迫在眉睫。如在医用领域使用的缝针、缝线、针筒、输液袋，在个人护理方面使用的化妆品容器，尿布、妇女用卫生巾，在工农业使用的包装盒、垃圾袋、堆肥袋，农药瓶等诸多一次性塑料制品都应该使用低成本的完全生物降解材料来代替。全淀粉塑料是目前国内外认为最具有经济性的完全生物降解材料。应大力加快核心技术攻关，提高产业化能力与产品竞争力，推进重大工程的建设与实施，开展生物基材料产业应用示范与认证，构建完善的产业链，建立良好的产业发展环境，为我国经济向可再生路线转型奠定基础。
第二，可降解生物质复合材料的开发。单一组成的生物质高分子材料均无法满足实际应用的需要，必须利用高分子改性及复合技术，才可开发出性能优良且价格低廉的生物降解高分子材料，这也是当前实现生物降解材料产业化较为实际的途径。目前广泛应用的木塑复合材料是利用废弃的林产品和农业剩余物、废弃塑料等复合而成的兼具木材和塑料的优良性能的新型生物质材料。可降解生物质复合材料的开发要基于两点：一是利用物性互补合成新聚合物，根据聚合单体生物降解性、熔点、硬度、水解性能等的不同，进行适当配聚。淀粉可生物降解，但不宜加工、耐水性差；相反，聚烯烃、聚酯力学性能好，抗水性强，但生物降解性差。将两者合成，可改善共聚物的性能。二是通过控制聚合物相态和分散态改变其物性和降解性，将非生物降解性的通用塑料很细地分散于具有生物降解性的生物质中，可制得具有生物降解性的共混物。例如在丙烯酸接枝PLA和淀粉混融中，淀粉作为连续相，丙烯酸接枝PLA为分散相，复合物相容性好，拉伸强度和断裂伸长率得到了显著提升。
第三，以降解速率控制的生物质塑料的研发。因为不同的领域对材料的降解速率有不同的要求，所以要解决降解材料的降解控制问题。例如，生物医学上要求降解比较快，而包装材料则要求有一定的使用时间。在我国目前开发的降解塑料中，除完全生物降解塑料外，均属短期内不能完全降解塑料。可控的降解塑料要求在使用周期内能够保持稳定的性能，而在使用完后能够迅速分解。目前在控制降解时间方面，更多研究集中于提高降解速率，已形成较成熟的技术；但在如何有效控制使用时间方面仍处于探索阶段。通过分子设计研究和精细分子合成技术，不断改进配方，可保证产品在一定时间内的使用性能，但同时又能根据不同的需要控制产品的使用周期。农用薄膜是这方面最典型的应用，理想的农膜在实施农作物的覆盖、保温等功能时，应该是稳定有效的，而实施结束后，应能立即分解。
总之，发展绿色、低碳、可持续发展的产业技术体系，破解资源、环境瓶颈问题，是我国面临的重大历史任务。“十三五”期间将是大规模推广和使用生物基材料的关键时期，也是我国争取在未来生物基材料产业的国际竞争中取得优势的关键时期。我国在借鉴国外经验的基础上，应深化产业化关键技术的研发和加速技术进步，以便拥有我国自主知识产权的各种创新型产品，从而推动我国生物基材料产业整体水平向前发展。