2004年，实验室在原林业部“木材科学与工程”重点开放性实验室基础上筹建，2006年通过教育部验收正式挂牌运行。实验室依托的“林业工程”国家重点一级学科，是首批获批硕士/博士学位授予权学科、博士后科研流动站设站单位、国家外专局高等学校学科创新引智基地建设单位和教育部“卓越工程师”、“卓越农林人才”计划设置单位之一，被列入优势学科创新平台建设项目、重点学科长效机制建设项目，在连续三次一级学科评估中均排名全国第一，并进入世界一流学科建设序列。在与全国同仁的密切合作中以及他们的支持下，实验室现已形成了以李坚院士领军、以长江学者（含青年长江）和国家杰青为方向带头人、国家优青、新世纪优秀人才和省杰青及龙江学者等高水平人才为骨干的师资队伍和创新团队，获得国家级教学团队、全国高校首届黄大年式教师团队、全国工人先锋号、省级领军人才梯队等荣誉，解决了行业企业的重大技术需求，建成了系统的科学研究和人才培养平台，同时，提出的木材仿生智能、生物质异质复合材料、功能纳米纤维材料等新的研究方向，引领国际同类研究。现有固定研究人员50人，硕博士研究生360余人。
实验室现有面积6000m2，包括基础研究实验室、大型仪器分析室和生物质材料工程研究中心。近年来，实验室承担了包括国家重点研发计划课题、国家科技支撑计划课题、国家杰出青年基金、国家自然科学基金重点项目课题、国家自然科学基金面上和青年基金项目等国家、省部级科研项目百余项，累计获得经费支持逾亿元，一批应用技术研究成果已实现产业化；发表高水平SCI收录论文400余篇（其中ESI高被引论文13篇、热点论文2篇）、中文期刊论文240余篇、获授权发明专利120余件，出版著作30余部，制修订国家、行业标准10余件。曾获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖3项、国际学术奖1项、省部级科学技术一等奖10项。
重点实验室是我国本领域第一个获批建设的教育部重点实验室，以我国丰富的木材、农林废弃物等生物质资源高效利用为研究目标，以生物质资源转化为高新、高附加值材料为突破口，针对其中的基础前沿科学命题和产业发展技术需求，通过政、产、学、研、用联合攻关，实现我国生物质资源化、高值化、产业化利用，属于《国家中长期科学和技术发展规划纲要》农林生物质综合利用优先发展的领域。
实验室坚持创新驱动，凝炼出了生物质基智能仿生材料、生物质材料功能改良、生物质基纳米功能材料、生物质异质复合材料、生物质高效转化与利用五个研究方向，涵盖了生物质材料宏观、微纳、分子等多尺度研究，拓展充实了生物质材料研究的方向和内涵。
扫描电子纤维镜
裂解气质联用仪
锥形量热仪
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