我国在2020年提出“努力争取2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”的目标，标志着中国正式启动实施碳达峰碳中和(“双碳”)国家重大战略。碳中和既是一场系统深刻的经济社会变革，也是一项系统性工程，涉及经济社会发展模式转型、能源革命、科技革命、产业革命、生活革命等多维度，而科技支撑是其实现的关键。为应对全球气候变化，实现人类与地球生态系统的可持续发展，碳中和科学与工程交叉学科应运而生，并显现出勃勃生机，受到学术界的高度关注。

碳中和科学与工程作为一门新兴交叉学科，面临诸多的科学与技术问题的挑战，如：地球碳循环机制、下一代气候模型、数字孪生地球、新型能源系统、碳捕集利用与封存(CCUS)、土地利用与气候变化、生态系统碳汇监测与核算等。目前，全球范围内，产业界、学术界和公共管理部门就实现碳中和的基本路径达成的普遍共识是：大规模使用清洁能源，大力实施节能减耗，积极倡导低碳生活方式，有效提升地球碳汇能力。为实现碳中和目标，不同的国家和地区所依靠的措施各不相同，据估计，欧洲国家50%的碳减排将依靠节能实现。我国碳排放主要源于煤炭为主体的化石能源活动，在确保能源安全的前提下，调整优化能源结构，构建清洁、低碳、安全、高效的能源体系，是我国实现碳中和最根本、最直接的路径；通过产业转型升级、节能提效、原料替代、工艺优化、循环经济、区域协同等举措，调整转变重点领域高耗能产业结构与高排放生产方式，持续提高能源利用效率和资源循环利用水平，实现零碳排放或低碳排放，是我国实现碳中和当前最重要、最经济的路径；倡导低碳消费、绿色出行等生活方式是实现碳中和目标最基础、最持久的动力源泉；而提升碳汇能力将助力碳中和目标的实现，是对我国碳中和路径的有益补充。这些碳中和的实施路径都是碳中和科学与工程学科将来需要密切关注的重要研究方向。

在国家重大需求和任务牵引下，碳中和科学与工程在零碳、低碳、去碳技术及碳监测与管理等方面已经取得了丰硕的成果，有效提升了我国重点领域、重点行业和重点区域的碳中和科技创新能力与示范应用能力。同时，碳中和科学与工程学科在基础理论的系统性和前瞻性、相关技术的有效性和颠覆性等方面尚面临诸多挑战，不论是零碳的新能源与智慧能源，低碳的节能提效、新工艺和循环经济，去碳的碳捕集利用封存、甲烷利用减排和生态碳汇，还是碳监测与管理等，都亟待展开深度攻关。

为促进我国碳中和科学与工程学科最新理论与技术成果的展示与交流，助力突破“双碳”领域卡脖子科技问题，《煤炭学报》编辑部组织策划了“碳中和科学与工程”专题。专题自 2022 年 6 月征稿发布以来，受到了煤炭及其相关行业科技界同仁的高度关注与鼎力支持，共收到来稿 108 余篇，最终录用刊登 30篇。论文内容涵盖煤炭绿色低碳开发、煤炭能源清洁利用、碳捕集利用与封存、生态修复与碳汇、碳监测与管理等研究方向。在专题刊出之际，衷心感谢各位专家学者的大力支持，特别感谢评审专家认真细致的审阅及提出的建设性意见，衷心感谢《煤炭学报》编辑部在专辑策划、评审与出版所付出的辛勤劳动!希望该专题的出版，可为从事碳中和科学与工程领域研究的广大科技工作者提供借鉴与启迪，同时希望有更多的学者关注碳中和科学与工程研究领域，为我国碳中和科学与工程学科的建立与发展贡献智慧!