随着全球人口的增长和工业化进程的加快，废水产生量显著增加，对环境和生态系统造成严重压力。传统的废水处理方法通常侧重于达标排放，忽视了废水中宝贵的营养物质和能源的潜在回收价值。近年来，循环经济理念兴起，倡导废水资源化和再利用，逐步推动废水处理从简单的污染控制向可持续资源回收转变。其中，废水处理过程中产生的大量生物质废弃物是实现循环经济的重要资源，合理利用这些废弃物不仅能减少环境污染，还能有效缓解能源短缺问题。目前，以热转化、厌氧和好氧处理为代表的技术已被广泛研究与应用，这些技术能够高效地将废水处理中的生物质废弃物转化为固体、液体和气体燃料，为推动废水处理行业的可持续发展提供了全新的路径。

自主无人机网络在智能低空服务中扮演着日益重要的角色。通过引入生成式预训练 (GPTs) 技术，无人机 (UAV) 研究取得了突破性进展。GPTs模型赋予了无人机强大的自然语言处理能力，使其能够理解复杂指令、自主规划飞行路径、并与用户进行实时交互，从而显著提升了无人机的自主性和智能化水平。这一创新对于蓬勃发展的低空经济具有深远影响，有望优化物流、灾害救援等领域的运营效率。GPTs在数据分析、态势感知和自主决策等方面展现出巨大的潜力，为无人机在复杂环境中的应用提供了坚实的技术基础。然而，能源效率、多无人机协同和数据安全等问题仍是亟待解决的挑战。随着6G网络的逐步成熟，GPTs与无人机群的深度融合将进一步推动低空经济的发展，催生出更加高效、安全、智能的无人机服务，改变依赖空中自主操作的行业格局。

未来物理世界中的一切都将在数字空间中复制。数字孪生 (DT) 可以将物理资产或过程投射到数字世界中，以反映现实世界对应[1]的整个生命周期过程 (例如，设计、生产、操作和维护)。DTs集成了多物理场多尺度建模、物联网、智能传感、机器学习和基于模型的控制等技术。DTs通过实时传感器数据映射物理系统的整个生命周期，保持完整的数字痕迹，在物理世界和虚拟世界之间架起一座桥梁。物理世界的数字伴侣与物理实体同步进行监测、诊断、预测、仿真和控制，极大地提高了产品研发、生产效率和PHM水平[2-5]。在工业领域，数字孪生可以促进产品在设计、生产、运营和维护方面的创新。因此，DT正在成为智能制造的强大引擎。

全球对可持续能源解决方案的追求推动了能源技术和节能战略的重大进步。面对日益严峻的环境和能源挑战，开发低排放、高效率的创新系统已成为当务之急，重点领域包括风能、太阳能、生物质能和氢能等可再生能源技术，以及燃煤电厂等传统能源系统的改进。采用高效低排放的先进燃煤发电 (HELE) 技术在全球能源结构中继续发挥着关键作用，为更清洁和更高效地利用化石燃料提供了途径。

润滑减磨是工程实践中必不可少的环节，摩擦磨损不仅造成能源浪费，还会缩短机械设备的使用寿命，并可能引发严重的安全事故。纳米材料因其独特的物理化学性质，如高比表面积、量子尺寸效应和特殊的力学性能，在改善传统润滑剂的性能方面显示出巨大的潜力，纳米材料在摩擦学和润滑领域的应用已成为现代工业的重要研究方向。

纳米级碳材料，是能够同时满足丰富的结构形态、高活性表面、高电导率/热导率和强化学稳定性要求的最常见材料之一。这类材料也被称为碳纳米材料，例如石墨烯、碳纳米管、碳纳米纤维、碳纳米棒以及碳纳米球等。然而，制备碳纳米材料的传统工艺通常需要复杂的实验装置、苛刻的合成条件和漫长的加工时间。激光加工技术的出现使得大规模高效制造碳纳米材料成为可能。

森林通过影响水文和侵蚀过程，在维持土壤和水资源方面发挥着至关重要的作用。这些自然生态系统对土壤稳定性、水渗透以及径流和泥沙输送的调节有着重要的贡献。了解森林、土壤和水之间的相互作用，对于跨空间和时间尺度的可持续资源管理至关重要。

可持续土地管理作为保障粮食安全和生态环境健康的关键策略，近年来受到全球范围内的广泛关注。农田保护和土地整理是这一领域的核心支柱：农田保护通过防止耕地资源减少和退化，确保国家粮食生产的基础；土地整理则通过优化土地利用结构、改善土壤质量、提升农业基础设施，显著提高农业生产效率和可持续性。随着遥感技术和数据同化方法的快速发展，农田保护和土地整理的决策支持能力得到了显著提升。本期特刊旨在探索遥感与数据同化领域的前沿研究及其在农田保护和土地整理中的实际应用，为可持续土地管理提供科学依据和技术支持。

在过去的几十年里，人们对影响男性生殖功能的复杂生物、遗传和环境因素的理解取得了显著进展。然而，精子质量下降、男性不育率上升以及生活方式和环境因素对生殖健康的影响等挑战，仍然需要创新的解决方案，并需要更深入地理解其潜在机制。本特刊将汇集来自不同学科的前沿研究，旨在重点介绍男性生殖医学的最新进展，从分子和细胞研究到大规模临床试验和创新治疗方法。我们诚邀该领域的研究人员、临床医生和专家分享他们的见解、发现和观点。共同促进跨学科合作和知识交流，加深我们对男性生殖健康的理解，并为改进诊断工具、治疗干预措施和患者预后奠定基础。我们携手应对男性生殖医学领域面临的紧迫挑战，为全球个人和家庭创造更健康的未来贡献力量。

近年来，光电化学能量转换通过利用太阳能生产氢气等清洁燃料，并减少二氧化碳等温室气体的产生，为可持续能源生产带来了巨大前景。设计高性能、廉价、无毒和环保的光催化剂，以改善电子-空穴对分离并扩大太阳光的吸收光谱，在光电化学能量转换领域具有重要意义。本特刊将重点关注两个方面：(1) 新型光电催化剂的设计，包括合成方法、结构设计、表面改性、界面调控、电子结构、稳定性和耐久性；(2) 光电化学能量转换过程的机理研究，如电荷载流子动力学、界面过程、光谱分析、理论建模、光电流测量、反应途径以及材料稳定性。此外，光催化能量转换还可包括水分裂、二氧化碳还原、氮还原反应等。

mRNA疫苗已成为现代医学的变革性技术平台，在抗击COVID-19和呼吸道合胞病毒 (RSV) 等传染病方面取得了显著成功。

在材料和冶金过程中，流体流动和流体动力学在单元操作中非常重要。例如钢铁工业的炼铁高炉、炼钢炉、炉外精炼、连铸、铜工业的闪速熔炼、电解、铝工业的搅拌浸出反应器中的拜耳法、电解、铸造等。在碱性氧气转炉、气体搅拌钢包或机械搅拌反应器中流体流动的对称或不对称，对于传热传质以及产品性能的改善非常重要。

作为化妆品的“芯片”，化妆品原料创新是推动化妆品创新发展的源头，也是提高产品质量、提升产品功效的基础与关键。近年来，随着消费者对于化妆品活性功效成分的关注不断增长，研究者和工业界致力于开发新的化妆品功能分子，功能分子的生产技术手段涵盖绿色化学合成、天然植物提取、天然产物衍生及微生物发酵工程。此外，功能分子的包裹载体技术也成为提升化妆品功效的重要技术手段之一。

近年来，光电子材料与薄膜技术的快速发展，为能源收集、传感、显示系统、柔性电子及新一代光电器件等领域带来了革命性突破。通过创新设计、精准合成与功能化策略，新型薄膜及纳米结构材料的光学、电子及界面特性得以定向调控，为高性能器件开发提供了新机遇。然而，在追求高效率、长寿命稳定性、规模化制备及成本可控的同时，仍需应对可持续性、微型化与多功能集成等新兴需求。为此，跨学科研究聚焦于材料制备、表征与应用技术的协同优化，推动光电子薄膜从基础研究向实际应用转化。当前，溶液加工、原子层沉积、卷对卷印刷等先进制备技术，以及量子点、钙钛矿、二维材料等纳米工程体系，正通过增强光-物质相互作用、电荷传输与环境稳定性，为光伏、发光二极管、光电探测器及智能光学涂层等应用注入新活力。

地下水资源对于维系生态系统平衡以及促进人类健康和繁荣具有不可替代的作用。然而，随着地下水污染问题的日益严重，其潜在的利用价值正受到前所未有的限制。地下水污染的成因复杂多样，既包括自然因素，如盐度和砷的污染，也包括人为因素，如过量使用化肥、农药、工业化学品以及污水的排放。为了有效应对地下水污染问题，我们必须识别污染源，并深入理解污染物在地下水中的迁移和转化机制。这一基础性研究工作具有关键意义，能为后续制定科学有效的污染防治措施提供理论依据。相较于污染后的治理修复，采取预防性措施和早期干预更具优势，既能显著降低治理成本，又可避免对生态环境和生物健康造成不可逆损害。值得注意的是，由于地下水污染具有隐蔽性强、显现周期长的特点，往往容易被忽视而导致治理时机延误。因此，在污染已经发生的情况下，及时采取系统化的治理策略就显得尤为重要。