能源与环境是人类社会可持续发展所面临的两大挑战。化石能源的巨大消耗和由此所带来的前所未有的环境和气候问题，促使当今世界的能源结构正从单一的化石能源向包括可再生能源、核能在内的多元化能源结构转变。作为可再生能源重要组成部分的生物质能源，实现其清洁高效地转化为能源化学品已经成为许多国家的重要发展战略。木质纤维素是地球上最丰富的生物质资源，每年由光合作用生成的总量达到1000-2000亿吨。以木质纤维素为原料制备液体燃料和化学品，对于补充化石资源短缺和地区分配不均、减轻环境污染压力、实现经济可持续发展具有重大意义。催化是实现木质纤维素高效高选择性转化的重要途径。本报告将分别从生物质资源的可获得性和成分复杂性、加工前处理过程、酶催化和化学催化转化效率和目的产物选择性、过程能耗、全生命周期分析等方面探讨生物质催化转化制取燃油和化学品所面临的机遇和挑战，以期为未来生物炼制技术的发展提供进一步的思考。