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具有可持续性是人类生存和社会发展的唯一选择，然而近100多年来，人类社会在人口增长、全球气候变化、淡水资源短缺、不可再生资源终将耗尽（能源、矿石）、农业生产、持久性有害物质在生态环境积累、大量物种加速灭绝等方面，呈现不可持续性特征，人类的宜居家园破坏殆尽。在此背景下，工业生态学、绿色化学理念应运而生，并表明改变使用资源的类型和方式势在必行。植物制造的生物量属可再生资源，可生物降解、参加生物圈循环，具有诸多资源和环境优势；然而光合作用的能量转化效率不到5％，生物量的大规模生产，还存在土地和淡水资源等障碍。因