化石能源日益緊缺，污染日趨嚴重，新能源的開發和利用成為世界各國面臨的時代課題。在尋找替代化石能源和第一代能源作物的過程中，芒草漸漸進入研究人員的視野，成為第二代能源植物中的希望。
第一代能源作物與人搶地爭糧
當今世界，再生能源發展迅速，風能、太陽能、地熱、潮汐、水電和生物質能……都取得快速發展，其中生物質能主要指綠色作物通過光合作用而形成的有機體。生物質能是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式，即以生物質為載體的能量。目前，我國農村常見的生物質能有秸稈、沼氣等。
第一代能源作物主要是玉米、水稻、甘蔗、大豆、油菜等糧食和經濟作物。這些植物大多為一年生，需年年耕地播種，大量灌溉施肥，投入的能量大，凈能量產出卻少得可憐。加上它們還與糧食作物爭耕地，由此帶來一系列負面效應。比如，人們為補充耕地而砍伐森林，結果降低了地球的碳儲存能力，反而不利于解決溫室效應。
美國等西方國家擁有大量閑置土地，因此他們發展第一代生物能源條件比較優越，已經形成規模。但是，對于擁有世界1/5人口的中國，耕地面積不及世界的1/10，用耕地生產第一代能源植物必然危及糧食安全和國家穩定。
芒草多種優勢集于一身
為解決能源植物和糧食作物爭地的矛盾，世界各國均在尋找合理的替代途徑。早在上個世紀80年代，芒草中的巨芒草就進入了西方科學家的研究視野。西方科學家發現，作為第二代能源作物，巨芒草具有多種優勢。
芒草能夠在貧瘠的土地上生長，不會與糧食作物爭耕地；它們光合效率高，可以更有效地把太陽能和二氧化碳轉化儲存起來；年產生物量大，能提供更多的生物質以轉化為燃料。同時，芒草具有高效用水、用肥和光合作用的能力，并且一年播種可持續生產10到20年，投入低，凈能量產出相當大。正是由于芒草具有不與糧食爭耕地、產量高、減碳能力強、凈能量大等多個優勢，迅速成為能源作物研究中的新星。
與谷物類糧食作物一樣，芒草在分類學上屬于被子植物的禾本科。全世界共有約14個野生種，大多分布在亞洲，少量產于非洲，屬碳四植物，具有高光飽和點、高光合速率和高光合生產效率生理特性，比碳三植物耗水少且光合效率高。
國際上研究最多的巨芒草，是一個起源于日本的不育三倍體雜交種，其父母本是原產于東亞(包括中國)的二倍體的芒和四倍體的荻。1935年巨芒草作為觀賞植物傳入丹麥，半個世紀后，作為能源作物的潛力替代品種首先在歐洲得到認可和測試。
芒草研究已經進入西方新能源戰略
據中科院植物研究所資源植物研發重點實驗室主任桑濤介紹，美國于2007年起建立了四個生物質能研究中心，動員美國幾乎所有相關國家實驗室和數十所研究型高校對第二代能源作物進行研究。在美國第二代能源植物開發計劃中，柳枝稷、芒草、柳樹、楊樹均成為重點研究的對象。
美國國家能源顧問斯蒂芬？朗是對芒草研究較為深入的科學家之一。最近，他們的研究結果表明，在幾乎不施肥的情況下，巨芒草的干生物質產量達到了平均每公頃30噸。如果對芒草品種進一步改良，使其在更廣泛的地區種植并提高產量，理論上拿出美國6.2%的耕地面積就可以生產出1330億升乙醇，可以取代美國2008年汽油使用量的20%，減少該年美國因使用石油所排放的二氧化碳量的30%。
美國學者薩莫維爾將美國生物能源戰略提升至新世紀的“曼哈頓計劃”。美國應對金融危機時，發起了一場能源革命。有觀點認為，奧巴馬主導的能源革命是以綠色經濟為主推動新的經濟革命，這場革命已經遠遠超出單純的經濟振興計劃，被廣泛譽為“開啟一場綠色革命”。
當前，美國力推的經濟復興計劃核心即是能源產業的轉型和發展，最終目標是通過能源改造、轉型，使美國大幅減少對進口石油的依賴，較少依賴化石能源，進而實現國際秩序的重建，促使全球經濟轉型。具體來說，這將催生一個全新的產業，不僅為美國創造數百萬個就業崗位，而且在新能源技術及其應用方面，也將取得重大的突破。未來，美國計劃大量投資和開發綠色能源。
因此，美國對開發第二代能源作物寄予厚望。
英國巨芒草燃料試驗領先于歐洲其他國家。據路透社消息，英國巨芒草種植規模急劇擴大，在過去五年里，收獲量增長了十幾倍，這將幫助英國更快更好地滿足歐盟可再生能源目標。去年，英國啟動了巨芒草能源計劃。英國最大的火電站德拉克斯電站已經開始將煤和芒草混合發電。今年年初的英國糧食價格上漲，也未能改變英國這一計劃。
