天目新聞記者徐雪純王好實習生陸肖蒙
引言：作為經濟社會發展對人才需求的“晴雨表”，院校專業調整仍然深受關注。去年，31個新增專業即將列入專科專業目錄，其中既有面向國家戰略和社會發展需求的學科專業，也有深挖數字經濟社會發展潛力的一系列“智能+”“智慧+”交叉專業。天目新聞推出“上新了專業”系列報導，帶你走進一個個推動未來的新專業，關注社會發展對人才培養的廣泛需求，照見時代浪潮下新的機遇和挑戰。
古往今來，人們世代思索三個最深沉的問題：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思索弄成科學行動，也在20世紀60年代末推動了現代行星科學的構建。在去年教育部公布的2021年度普通高等中學專科專業備案和審批結果中，行星科學即將納入《普通高等中學專科專業目錄》，于9月招收首批大專中學生。
有人說，“行星科學”聽上去就有一種深沉的甜蜜，也有人說，它是“宇宙最強專業”。這到底是一個哪些樣的專業？對于我國實現“太空夢”有何重要意義？天目新聞約請北京理工學院行星科學國際研究中心副院長趙宇鴳、中國地質學院(北京)行星科學研究所院士肖龍深入剖析。
從大專開始追逐星辰大海
要理解行星科學宇宙物理專業術語，可以先用你們熟悉的月球科學專業來做一個對比。肖龍介紹，月球科學研究月球現在的大氣圈、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產生的，并且現在的面貌千差萬別。我們也須要了解它們的現況、推斷它們的演進歷史，與預測它們的未來。
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意義，對了解月球的前世此生都有挺好的參考價值。假如再把眼光放長遠一點，當月球的資源和環境不再適宜人類居住時，我們還須要找尋可以居住的第二佳苑。
這么，為何現今行星科學才遭到關注呢？主要的限制在于科技實力。行星科學涉及天文學、地球科學、物理學、化學、生命科學等等，同時還與偵測技術高度相關，是一個多學科交叉的學科。肖龍表示，“科技的發展使我們有能力去研究古人就有、但未能舉辦的研究內容，這也是時代賦予當代人的使命。”
步入21世紀以來，我國深空偵測事業迅猛發展，從嫦娥登月到天問落火，一系列出世矚目的成就標志著我國在行星偵測領域步入世界先進行列。面對現實的急迫需求，構建系統的行星科學教育體系勢在必行。
天問一號偵測器從火星傳回圖象圖源：新華社
2018年2月，中國科大學學院月球科學大學即將改名為月球與行星科學大學。中國科大學教授、地球與行星科學大學教授、中國科大學地質與月球化學研究所主任吳福元提出建設行星科學一級學科。
2019年1月，中國科大學學院第四屆學位評定委員會第11次大會評審通過了行星科學一級學科建設培植工作的申請，在評審會上二十多位教授一致覺得中國必需要建設行星科學一級學科。隨后，行星科學的學科建設，即將開始。
盡管此前在國家學科設置中沒有行星科學學科，但中國科學技術學院、北京學院等國外一流院校以交叉學科的方法，在月球化學學、地質學、空間化學學等學科下已舉辦行星科學的研究生教育。中國地質學院（北京）籌建的行星地質與物理博士點，迄今已培養了數十位博士和碩士研究生。但是，行星科學大專教育仍然處于空白之中。
2020年開始，上海理工學院在全校專科生中試點招收“行星科學英才班”，從零起步進行行星科學專科人才培養，這對于建立行星科學拔尖人才培養體系具有重要意義。“大部份行星科學研究生是從其他專科專業轉過來的，一個在大專就受過系統訓練，對行星科學有一個基本理解，但是了解學科基礎知識構架和基礎技巧的人才，才能在后續的研究中做得更好，而這個工作我們認為置于研究生的時侯早已來不及了。”趙宇鴳表示，行星科學專科人才培養早已迫在眉睫。
“宇宙最強專業”學哪些？
2021年8月初，北京理工學院向教育部遞交增設行星科學步入《普通高等中學專科專業目錄》的申請。2022年2月24日，教育部即將發文同意將行星科學等31種新專業納入《普通高等中學專科專業目錄》。9月，北京理工學院面向全省招收了30名中學生，行星科學大專培養教育即將步入軌道。
據介紹，行星科學的主要研究范疇包括行星、衛星等天體和行星體的基本特點以及它們的產生演變、資源環境和未來生態整修。其特性是學科交叉跨徑大，以月球科學和天文學為根基，且廣泛涉及數學學、化學、數學、材料科學、生命科學、信息科學等多種基礎學科。
“天文學和月球科學是行星科學的兩大重要支柱。”趙宇鴳介紹，天文學可以幫助了解行星的運轉軌道，研究者可以從光學望遠鏡、射電望遠鏡去觀測更遠的星體。月球科學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。在行星科學研究中，還常常會碰到預計之外的復雜極端情況，這種重要問題就須要綜合多種學科去解決。
行星科學英才班尋訪冰川冰舌受訪者供圖
早在2020年開辦“行星科學英才班”時，北京理工學院就系統地督查了美國院校的行星科學相關課程開辦情況，在經歷了三年的嘗試和實踐后，課程設置和培養方案更加健全。趙宇鴳介紹到，在專業核心課程方面，行星科學的專科培養方案較完備地囊括了當下行星科學所有的前沿研究方向，同時包含工程和偵測等方面課程，為中學生的深造之路提供了堅實基礎。
“課外我們也鼓勵、支持朋友們到國外外相應的研究機構去實習，以實現全行業的培養。”趙宇鴳說，在今年暑期，行星科學英才班的大二中學生們抵達全省多個院校和研究所實習，參與最前沿的科學研究，極大地幫助中學生寬闊視野、豐富知識面。
作為行星科學大專教育的先行者，北京理工學院仍然走在摸索和調整的公路上。“行星科學是一個高度綜合的學科，須要各個領域的專業班主任，包括遙感、計算、動力學、地質、樣品剖析、行星化學、行星物理、天體生物學等等。”趙宇鴳表示，后續北京理工學院將加速建立班主任隊伍建設，同時也將著重編撰英文教材和構建精品課程。
爭奪未來的戰略制高點
當前，太空戰略博弈更加激烈，從載人登月到載人探火，從地外資源開發到行星移民，都成為世界強國競爭的戰場。肖龍表示，行星科學是集成了最前沿科學問題和最高科學技術的學科，行星科學的發展，要求科學水平和技術能力的同時提高。為此，建設行星科學，對于攻打科學技術最高點，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。
中國空間站夢天實驗艙發射升空圖源：新華社
但須要見到，我國行星科學研究整體水平與歐澳洲家相比還有較大差別，人才培養體系仍處于初步發展階段。趙宇鴳表示，國外的綜合院校和技術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’學生在完成本科教育以后，才能繼續攻讀行星科學相關的碩士和博士學位，或留在北京理工學院行星科學國際研究中心，或則步入中國科大學等其他高校，又或則抵達國際頂尖研究機構。”
趙宇鴳指出，行星科學不單是一個研究性的學科，更多的是在配合和支持我國的深空偵測國家戰略，這也是行星科學建設的一個重要出發點。無論是深空偵測，還是未來去地球上建設科研站，載人探月探火，都須要以行星科學研究為基礎，提早對地外星體的地質、環境、潛在害處和可借助資源等有所了解，便于更好地執行任務。基于行星科學推動的深空偵測是未來太空競爭的基石，發展行星科學對于我國實現“太空夢”具有重要意義。
中國火星偵測計劃首席科學家萬衛星教授曾撰文：中國深空偵測計劃的目的是哪些？“嫦娥四號”首次抵達地球反面后，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？其實是科學。而不斷共建建立以行星科學一級學科為框架的人才培養體系宇宙物理專業術語，是年青學子逐夢星河的重要保障，是我國加速走向行星科學強國的必要條件，也是弘揚中國探求廣袤宇宙、和平借助太空的承諾的必由之路。