天目新聞記者徐雪純王好實(shí)習(xí)生陸肖蒙
引言：作為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對人才需求的“晴雨表”，院校專業(yè)調(diào)整仍然深受關(guān)注。去年，31個(gè)新增專業(yè)即將列入專科專業(yè)目錄，其中既有面向國家戰(zhàn)略和社會發(fā)展需求的學(xué)科專業(yè)，也有深挖數(shù)字經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展?jié)摿Φ囊幌盗小爸悄?”“智慧+”交叉專業(yè)。天目新聞推出“上新了專業(yè)”系列報(bào)導(dǎo)，帶你走進(jìn)一個(gè)個(gè)推動未來的新專業(yè)，關(guān)注社會發(fā)展對人才培養(yǎng)的廣泛需求，照見時(shí)代浪潮下新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
古往今來，人們世代思索三個(gè)最深沉的問題：我們從那里來？我們向何處去？我們在宇宙中是否孤單？無論答案曾有過多少種，可以肯定的是，只在月球這宇宙清寂行動，必將未能找到答案。
人們對天體的觀察與探求使哲學(xué)思索弄成科學(xué)行動，也在20世紀(jì)60年代末推動了現(xiàn)代行星科學(xué)的構(gòu)建。在去年教育部公布的2021年度普通高等中學(xué)專科專業(yè)備案和審批結(jié)果中，行星科學(xué)即將納入《普通高等中學(xué)專科專業(yè)目錄》，于9月招收首批大專中學(xué)生。
有人說，“行星科學(xué)”聽上去就有一種深沉的甜蜜，也有人說，它是“宇宙最強(qiáng)專業(yè)”。這到底是一個(gè)哪些樣的專業(yè)？對于我國實(shí)現(xiàn)“太空夢”有何重要意義？天目新聞約請北京理工學(xué)院行星科學(xué)國際研究中心副院長趙宇鴳、中國地質(zhì)學(xué)院(北京)行星科學(xué)研究所院士肖龍深入剖析。
從大專開始追逐星辰大海
要理解行星科學(xué)宇宙物理專業(yè)術(shù)語，可以先用你們熟悉的月球科學(xué)專業(yè)來做一個(gè)對比。肖龍介紹，月球科學(xué)研究月球現(xiàn)在的大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈和日地空間，以及它們是怎么從40多億年前演變而至，將來又會弄成哪些樣。而對于月球之外的其他星球，它們也是和月球差不多同時(shí)產(chǎn)生的，并且現(xiàn)在的面貌千差萬別。我們也須要了解它們的現(xiàn)況、推斷它們的演進(jìn)歷史，與預(yù)測它們的未來。
這類研究不僅僅對于探求地球和火星這樣的太陽系天體本身有重大科學(xué)意義，對了解月球的前世此生都有挺好的參考價(jià)值。假如再把眼光放長遠(yuǎn)一點(diǎn)，當(dāng)月球的資源和環(huán)境不再適宜人類居住時(shí)，我們還須要找尋可以居住的第二佳苑。
這么，為何現(xiàn)今行星科學(xué)才遭到關(guān)注呢？主要的限制在于科技實(shí)力。行星科學(xué)涉及天文學(xué)、地球科學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)等等，同時(shí)還與偵測技術(shù)高度相關(guān)，是一個(gè)多學(xué)科交叉的學(xué)科。肖龍表示，“科技的發(fā)展使我們有能力去研究古人就有、但未能舉辦的研究內(nèi)容，這也是時(shí)代賦予當(dāng)代人的使命。”
步入21世紀(jì)以來，我國深空偵測事業(yè)迅猛發(fā)展，從嫦娥登月到天問落火，一系列出世矚目的成就標(biāo)志著我國在行星偵測領(lǐng)域步入世界先進(jìn)行列。面對現(xiàn)實(shí)的急迫需求，構(gòu)建系統(tǒng)的行星科學(xué)教育體系勢在必行。
天問一號偵測器從火星傳回圖象圖源：新華社
2018年2月，中國科大學(xué)學(xué)院月球科學(xué)大學(xué)即將改名為月球與行星科學(xué)大學(xué)。中國科大學(xué)教授、地球與行星科學(xué)大學(xué)教授、中國科大學(xué)地質(zhì)與月球化學(xué)研究所主任吳福元提出建設(shè)行星科學(xué)一級學(xué)科。
2019年1月，中國科大學(xué)學(xué)院第四屆學(xué)位評定委員會第11次大會評審?fù)ㄟ^了行星科學(xué)一級學(xué)科建設(shè)培植工作的申請，在評審會上二十多位教授一致覺得中國必需要建設(shè)行星科學(xué)一級學(xué)科。隨后，行星科學(xué)的學(xué)科建設(shè)，即將開始。
盡管此前在國家學(xué)科設(shè)置中沒有行星科學(xué)學(xué)科，但中國科學(xué)技術(shù)學(xué)院、北京學(xué)院等國外一流院校以交叉學(xué)科的方法，在月球化學(xué)學(xué)、地質(zhì)學(xué)、空間化學(xué)學(xué)等學(xué)科下已舉辦行星科學(xué)的研究生教育。中國地質(zhì)學(xué)院（北京）籌建的行星地質(zhì)與物理博士點(diǎn)，迄今已培養(yǎng)了數(shù)十位博士和碩士研究生。但是，行星科學(xué)大專教育仍然處于空白之中。
2020年開始，上海理工學(xué)院在全校專科生中試點(diǎn)招收“行星科學(xué)英才班”，從零起步進(jìn)行行星科學(xué)專科人才培養(yǎng)，這對于建立行星科學(xué)拔尖人才培養(yǎng)體系具有重要意義。“大部份行星科學(xué)研究生是從其他專科專業(yè)轉(zhuǎn)過來的，一個(gè)在大專就受過系統(tǒng)訓(xùn)練，對行星科學(xué)有一個(gè)基本理解，但是了解學(xué)科基礎(chǔ)知識構(gòu)架和基礎(chǔ)技巧的人才，才能在后續(xù)的研究中做得更好，而這個(gè)工作我們認(rèn)為置于研究生的時(shí)侯早已來不及了。”趙宇鴳表示，行星科學(xué)專科人才培養(yǎng)早已迫在眉睫。
“宇宙最強(qiáng)專業(yè)”學(xué)哪些？
2021年8月初，北京理工學(xué)院向教育部遞交增設(shè)行星科學(xué)步入《普通高等中學(xué)專科專業(yè)目錄》的申請。2022年2月24日，教育部即將發(fā)文同意將行星科學(xué)等31種新專業(yè)納入《普通高等中學(xué)專科專業(yè)目錄》。9月，北京理工學(xué)院面向全省招收了30名中學(xué)生，行星科學(xué)大專培養(yǎng)教育即將步入軌道。
據(jù)介紹，行星科學(xué)的主要研究范疇包括行星、衛(wèi)星等天體和行星體的基本特點(diǎn)以及它們的產(chǎn)生演變、資源環(huán)境和未來生態(tài)整修。其特性是學(xué)科交叉跨徑大，以月球科學(xué)和天文學(xué)為根基，且廣泛涉及數(shù)學(xué)學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)等多種基礎(chǔ)學(xué)科。
“天文學(xué)和月球科學(xué)是行星科學(xué)的兩大重要支柱。”趙宇鴳介紹，天文學(xué)可以幫助了解行星的運(yùn)轉(zhuǎn)軌道，研究者可以從光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、射電望遠(yuǎn)鏡去觀測更遠(yuǎn)的星體。月球科學(xué)的知識則貫串對其他天體的偵測以及對隕鐵和返回樣品所舉辦的研究中。在行星科學(xué)研究中，還常常會碰到預(yù)計(jì)之外的復(fù)雜極端情況，這種重要問題就須要綜合多種學(xué)科去解決。
行星科學(xué)英才班尋訪冰川冰舌受訪者供圖
早在2020年開辦“行星科學(xué)英才班”時(shí)，北京理工學(xué)院就系統(tǒng)地督查了美國院校的行星科學(xué)相關(guān)課程開辦情況，在經(jīng)歷了三年的嘗試和實(shí)踐后，課程設(shè)置和培養(yǎng)方案更加健全。趙宇鴳介紹到，在專業(yè)核心課程方面，行星科學(xué)的專科培養(yǎng)方案較完備地囊括了當(dāng)下行星科學(xué)所有的前沿研究方向，同時(shí)包含工程和偵測等方面課程，為中學(xué)生的深造之路提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
“課外我們也鼓勵(lì)、支持朋友們到國外外相應(yīng)的研究機(jī)構(gòu)去實(shí)習(xí)，以實(shí)現(xiàn)全行業(yè)的培養(yǎng)。”趙宇鴳說，在今年暑期，行星科學(xué)英才班的大二中學(xué)生們抵達(dá)全省多個(gè)院校和研究所實(shí)習(xí)，參與最前沿的科學(xué)研究，極大地幫助中學(xué)生寬闊視野、豐富知識面。
作為行星科學(xué)大專教育的先行者，北京理工學(xué)院仍然走在摸索和調(diào)整的公路上。“行星科學(xué)是一個(gè)高度綜合的學(xué)科，須要各個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)班主任，包括遙感、計(jì)算、動力學(xué)、地質(zhì)、樣品剖析、行星化學(xué)、行星物理、天體生物學(xué)等等。”趙宇鴳表示，后續(xù)北京理工學(xué)院將加速建立班主任隊(duì)伍建設(shè)，同時(shí)也將著重編撰英文教材和構(gòu)建精品課程。
爭奪未來的戰(zhàn)略制高點(diǎn)
當(dāng)前，太空戰(zhàn)略博弈更加激烈，從載人登月到載人探火，從地外資源開發(fā)到行星移民，都成為世界強(qiáng)國競爭的戰(zhàn)場。肖龍表示，行星科學(xué)是集成了最前沿科學(xué)問題和最高科學(xué)技術(shù)的學(xué)科，行星科學(xué)的發(fā)展，要求科學(xué)水平和技術(shù)能力的同時(shí)提高。為此，建設(shè)行星科學(xué)，對于攻打科學(xué)技術(shù)最高點(diǎn)，為全人類共享中國智慧和中國力量都具有非常重大的意義。
中國空間站夢天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射升空圖源：新華社
但須要見到，我國行星科學(xué)研究整體水平與歐澳洲家相比還有較大差別，人才培養(yǎng)體系仍處于初步發(fā)展階段。趙宇鴳表示，國外的綜合院校和技術(shù)研究部門都有特別大的人才缺口，就碩士研究生招生需求而言，目前保守恐怕需求在200~300人。“我們希望‘英才班’學(xué)生在完成本科教育以后，才能繼續(xù)攻讀行星科學(xué)相關(guān)的碩士和博士學(xué)位，或留在北京理工學(xué)院行星科學(xué)國際研究中心，或則步入中國科大學(xué)等其他高校，又或則抵達(dá)國際頂尖研究機(jī)構(gòu)。”
趙宇鴳指出，行星科學(xué)不單是一個(gè)研究性的學(xué)科，更多的是在配合和支持我國的深空偵測國家戰(zhàn)略，這也是行星科學(xué)建設(shè)的一個(gè)重要出發(fā)點(diǎn)。無論是深空偵測，還是未來去地球上建設(shè)科研站，載人探月探火，都須要以行星科學(xué)研究為基礎(chǔ)，提早對地外星體的地質(zhì)、環(huán)境、潛在害處和可借助資源等有所了解，便于更好地執(zhí)行任務(wù)。基于行星科學(xué)推動的深空偵測是未來太空競爭的基石，發(fā)展行星科學(xué)對于我國實(shí)現(xiàn)“太空夢”具有重要意義。
中國火星偵測計(jì)劃首席科學(xué)家萬衛(wèi)星教授曾撰文：中國深空偵測計(jì)劃的目的是哪些？“嫦娥四號”首次抵達(dá)地球反面后，中國的回答擲地有聲:“探索廣袤宇宙、和平借助太空,是全人類的共同夢想。”和平借助太空主要靠哪些？其實(shí)是科學(xué)。而不斷共建建立以行星科學(xué)一級學(xué)科為框架的人才培養(yǎng)體系宇宙物理專業(yè)術(shù)語，是年青學(xué)子逐夢星河的重要保障，是我國加速走向行星科學(xué)強(qiáng)國的必要條件，也是弘揚(yáng)中國探求廣袤宇宙、和平借助太空的承諾的必由之路。