生物經濟是建立在生物資源可持續利用和生物技術基礎之上，而不完全依賴於化石資源的一種新經濟形態。它的創建正在挑戰並推動著傳統工業、農業、林業等產業的發展，引起了工業界、學術界和政府的高度關注和協力應對，以形成新的資源配置和利用。在材料科學領域，基於“可持續發展”和“環境保護”兩方面的考慮，利用可再生的生物質創造新材料同樣面臨著重要的發展機遇。顯然，這是由於化石資源的日益枯竭及其產品對環境造成不同程度的污染所致。

在可再生的生物質中，天然高分子占據非常重要的地位。天然高分子是一類來源於自然界廣泛存在的動物、植物以及微生物中的大分子有機物質，主要包括多糖（如纖維素、甲殼素/殼聚糖、澱粉、透明質酸等）、蛋白質（植物蛋白如大豆蛋白，動物蛋白如蠶絲、各類酶等）以及木質素、天然橡膠、天然聚酯等。它們是自然界賦予人類重要的物質資源和寶貴財富。天然高分子，可以被直接利用及通過化學或物理方法構建成新的功能材料，也可以制備成各種化工原料、生化品、低聚物及生物柴油等。廣義的天然高分子還包括天然高分子衍生物以及用天然有機物質作為原料通過生物合成、化學合成或復合而形成的各種高分子材料（如聚乳酸、聚羥基脂肪酸酯、生物基彈性體等）。天然高分子材料廢棄後很容易被土壤中的微生物降解和無害化處理，是典型的環境友好材料。

當前，化學科學發展的趨勢之一是致力於解決人類社會中的環境問題並促進世界的可持續發展。近年來，科學界和工業界正在積極關注建立環境友好的技術和方法及基於天然高分子的“綠色”產品和材料的研究與開發。很多全球性大公司對於生物質材料、生物燃料及相關的加工技術都制訂了高瞻遠矚的發展計劃，尤其瞄準天然高分子基新材料在生物醫藥、紡織、包裝、運輸、建築、日用品，乃至光電子器件等諸多領域的應用前景。美國能源部(DOE)預計，在2020年源於植物生產的基本化學結構材料將增加到10％，而在2050年將達到50％。可見，天然高分子基新材料領域的研究及應用正在蓬勃展開，它們必然帶動農業、綠色化學、生物醫學、可生物降解材料以及納米技術、生物技術、分子組裝等多學科的發展，終將對人類的生存與健康和世界經濟發展起不可估量的作用。

順應於天然高分子科學與技術的發展，迫切需要該領域的科技工作者對這些生物質大分子及其改性材料的基本概念、基礎理論、實驗技術、應用前景以及學科的發展歷史和研究成果有足夠的了解和認識，因此亟須有套權威叢書來繫統介紹它們。同時，為了培養一大批從事天然高分子材料科學與技術的科技人纔，極力促進各相關知識領域及其應用產業鏈間資源與信息的整合，也急需一套全面、繫統介紹天然高分子材料與應用的專著供大家參考。為此，我受化學工業出版社邀請，專門組織我國長期從事天然高分子研究的老、中、青年專家、教授共同編寫了《天然高分子基新材料》叢書（共10冊）。該叢書包括《纖維素科學與材料》、《蠶絲、蜘蛛絲及其絲蛋白》、《甲殼素/殼聚糖材料及應用》、《木質素化學及改性材料》、《大豆蛋白質科學與材料》、《澱粉基新材料》、《多糖及其改性材料》、《天然橡膠及生物基彈性體》、《聚乳酸》和《微生物聚羥基脂肪酸酯》。我國可利用的生物質資源極其豐富，相關研究和產業化也取得了長足發展。尤其近幾年，我國在纖維素低溫溶解、天然高分子紡絲、絲蛋白和多糖結構功能解析、生物塑料和生物基彈性體等方面取得了一繫列國際矚目的研究成果。本套書以高質量、科學性、準確性、繫統性和實用性為目標，圖文並茂、深入淺出地表述，具有科普性強，內容新穎、豐富的特點；不僅全面介紹了許多重要天然高分子材料的基本概念、基礎理論、實驗技術以及研究進展和發展趨勢，也反映了所有編著者在各自領域的研究成果和經驗積累，涵蓋了天然高分子基新材料基礎研究和應用的諸多方面，便於讀者拓展思路、開闊眼界。

歷經近兩年時間，這套《天然高分子基新材料》叢書即將問世。在此，我衷心地感謝杜予民教授（武漢大學）、邵正中教授（復旦大學）、陳國強教授（清華大學）、張立群教授（北京化工大學）、王玉忠教授（四川大學）、張洪斌教授（上海交通大學）、

任傑教授（同濟大學）、陳雲教授（武漢大學）、黃進教授（武漢理工大學）、蔡傑教授（武漢大學）等積極熱心地參加並負責完成了書稿。同時，他們的很多研究生也參與了這項工作，並在文獻查閱和翻譯外文資料以及編寫、制圖等方面付出了艱辛的勞動。尤其，一些國內外知名專家如江明院士（復旦大學）、Gregory F Payne教授（美國馬裡蘭大學）、張厚民教授（Hou-min Chang，美國北卡羅來納州立大學）、謝富弘教授（Fu-hung Hsieh，美國密蘇裡大學哥倫比亞分校）、王彥峰教授（武漢大學中南醫院）和楊光教授（華中科技大學）等熱情地為這套書提出了一些寶貴的意見，在此一並表示感謝。後，也感謝化學工業出版社為這套書的出版所做的一切努力。

資源、健康、環境與發展是人類關心的根本問題。我們期待本套書的出版對天然高分子基材料的創新和技術進步及國民經濟的發展有積極的促進作用，進而有效地提升我國天然高分子研究的國際地位，推動整個學科的全新發展。我衷心地希望更多的教師、研究生、工程師、生物學家及高分子學家能參與到天然高分子基新材料的研究、開發及應用行列，共同推進人類社會的可持續發展，共建我們美麗的家園。

中科院院士

武漢大學教授

2014年2月28日