教练，研究火星，我还有机会么？| 行星事务所特辑_风闻

去年，嫦娥四号任务完成了人类首次月球背面着陆，前几天，我国首个自主的火星任务“天问一号”成功发射，已经奔赴火星。在不久的将来，我国还会有小行星任务、木星任务、系外行星任务等诸多深空探测任务。如果你因此产生了兴趣，想着哎呀这些探测任务都是研究什么的呀，教练我也可以么？那么…

欢迎来到行星科学！

趁着许多小朋友在考虑选专业，这期来和大家聊聊“行星科学都干些啥”，再顺便聊聊行星科学专业的求学、就业等各个方面，算是学姐的一点小经验吧，希望对感兴趣的朋友们有帮助。

提纲在这里：

1、行星科学，到底研究啥？

2、我的非典型科研之路

3、关于求学

4、关于就业

5、关于未来

01

行星科学，到底研究啥？

很多人对行星科学这个学科吧，有很多误会…尤其是…会和传统天文专业或者航天专业搞混。但其实…它们虽然有一定的重合，但…还是挺不一样的。

真不会认星星，摊手…

也经常有人问我，你是行星科学的，为啥卫星啊小行星啊也知道呢？这你就被这个名字限制住了…行星科学可不仅仅只是研究行星，这是一门研究行星和行星系统的学科。除了行星本身，行星附属的环、卫星、大气、磁场，还有小行星、彗星、陨石…等等等等，不管是太阳系内还是系外的，这些都是我们的研究范畴。

行星科学的研究对象们。来源：UCL [1]

不过行星科学和传统天文学的主要差异也不完全在于“研究的对象”，更重要的在于“研究的细节”。

在行星科学领域，所有的研究对象，哪怕只是一颗小陨石，都不仅仅是一个小点，而是一个个丰富多彩的世界。某个天体的外层、表面和内部环境是怎样的？某个天体是如何形成的、过去经历了什么、又是如何发展至今的？这个天体是如何受外界影响，又是如何影响外界的？

比如：火星上的沙尘暴是如何形成的？木卫一上的火山喷发是啥？土卫二上的虎纹是咋回事…

来源：NASA

这些都是传统天文学往往不会涉及的，因为传统的天文观测对这些细节几乎无能为力，只有探测器的近距离探访，才有可能给出信息。

换句话说，行星科学是一门高度依赖探测器的学科，这本身就决定了行星科学是一门很年轻的学科——毕竟人类第一颗人造卫星，苏联的斯普特尼克1号1957年才发射成功，而人类的最早（部分成功的）月球探测器，苏联的月球1号1959年才发射成功。

而另一方面，想要研究这些细节，就要求行星科学必须是一个高度融合其他学科的交叉学科。

数学、物理、计算机这样的基础学科当然不用说，与传统天文学和航天科学的联系也依然紧密，但更多你可能想不到的学科，也和行星科学密不可分：遥感、地图学、摄影测量学、光谱学、地质学、地球（行星）物理学、岩石学、矿物学、陨石学、地球（行星）化学、大气科学、气象学、流体力学、地磁学、空间物理、生物学……等等等等，而且随着探测器在不断延伸人类的探测领域，还在不断有新的学科加入行星科学大家庭。

总之呢，上知天文、中知大气、下知地质、更往下还知内部结构的全能型选手，说的就是行星科学啦。

02

我的“非典型”科研之路

作为一门交叉学科，我们这行半路出家的其实非常多，不管你之前是学物理的数学的化学的生物的地质的大气的，都可能在人生的任何一个阶段突然转向行星科学研究。对的，不仅是本科到硕士、硕士到博士，许多已经走入科研岗位多年的研究者也有可能因为某些契机开始转向行星科学研究，这都非常常见。

不过，我自己的科研之路呢依然不是那么典型。

我本科是大地测量学专业的，方向是空间导航定位，大家用的GPS啊北斗啊，就是我们这行研究的。

来源：星球研究所，已获授权

硕士期间一开始是打算做地球南北极方面的地球物理学研究的，所以也算是做过一段时间极地研究。但在一些机缘巧合之下，我最终转向了行星重力场，也就转向了行星地球物理这个专业。我到现在都觉得地球物理是一个非常迷人的学科，许多我们在表面啥也看不出来的东西，在“地球物理”视角就能透视出来。

例如这张月球表面照片里，两个红色箭头之间几乎看不出有什么东西，但在右图的布格重力异常图中就可以看出这里地下有显著的高密度聚集——这里其实有个古老的撞击盆地，叫孟德尔-里德伯盆地，只是表面的洼陷被侵蚀殆尽了。

古老的孟德尔-里德伯盆地位于左图两个红色箭头之间，实际在月面照片中已经微弱难辨，但在右图的布格重力异常图中则展现出显著的高密度聚集特征。来源：参考文献 [2]

说回来。再然后呢，我又渐渐发现想要更全面地认识一些行星科学问题，仅仅了解地球物理的知识和方法还远远不够，于是我渐渐地就开始想多一些地质方面的积累，最终在硕士结束之后申请了行星地质学的博士。

好奇号拍摄的火星表面。来源：NASA/JPL-Caltech/MSSS

我的博士阶段是在日本完成的，作为一个新兴学科，我国的起步又比较晚，很多行星科学的方向当时在国内是没有相应的课题组可以选择的。但随着我国行星科学的飞速发展，相信等你们读博的时候（如果），国内的选择机会会越来越多。

校园真美

总之你看，在我短短十年的专业求学阶段，其实相当于是从大地测量-导航定位-极地科学-行星重力场，最后又转向行星地质。这种在进入科研的初期就换了几个大方向，并不是一件值得推荐的事，坏处很明显：每次换方向，都需要重新补充很多背景知识，学习新的研究方法和工具，这也就意味着对年轻的研究者来说，很难在研究初期集中性延续性地快速积累研究成果（也就是论文），那就很难在publish or perish（要么发表要么出局）的大环境中生存下去。

但如果说还是有一点好处的话，那就是让我对行星科学这个领域的认识比同龄的同事们要略系统全面一点点，毕竟我也算是横跨五大领域、研究过五颗以上行星/卫星的人了。

另一方面呢，早年空间导航定位专业的学习经历让我对人造卫星和轨道有一定的了解，这也让现在的我能相对容易地理解航天领域，尤其是探测器、轨道、无线电等方面的资料。这些都让我这种求知欲旺盛，喜欢通过检索资料来寻找答案的人收获了无尽的人生乐趣。

03

关于求学

据我所知，目前中国内地的高校依然是没有开设行星科学的本科专业的。所以…如果你高考完已经选完了专业了也没关系，反正本科也没有…

不过呢，如果你将来想要攻读行星科学的硕士博士，甚至将来想从事行星科学研究的话，最好在本科期间选择一些相关领域的专业或者课程，比如地球科学的地质学、地球化学、地球物理学等等、或者物理学、天文学、数学、计算机、生物等专业，这样都是很容易转行行星科学的。

如果你快要结束本科，已经决定继续攻读硕士or博士的话……总的来说，目前国内开设行星科学专业的高校和科研机构还是比较少的。不过随着学科的发展壮大，近几年增设行星科学专业的院校机构也在逐渐增多。例如去年加入了中国高校行星科学联盟的大学，都是可以找到攻读硕士博士的项目组的 [3]：

中国科学院大学、北京大学、中国科学技术大学、中山大学、澳门科技大学、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学（深圳）、南京大学、中国地质大学（武汉）、山东大学、桂林理工大学、南京信息工程大学、南方科技大学、武汉大学、清华大学、北京师范大学、中国地质大学（北京）、同济大学、洛阳师范学院、中南民族大学、南京航空航天大学、华北电力大学、南昌大学、香港大学、重庆大学、吉林大学、浙江大学。

除此之外，中科院的一些单位也有行星科学相关的项目组，例如国家天文台、上海天文台、云南天文台、遥感所、贵阳地化所等等。

当然，如果你想要出国学习的话，国外很多学校是从本科开始就有“行星科学”或者“地球与行星科学”相关专业的，直接就可以报考。

如果你已经快要结束本科，想要出国攻读行星科学的硕士博士，我个人也是非常推荐的，毕竟目前国内的相关方向还比较少，而国外可选择的方向会丰富很多。我自己的话，博士期间做的是木星卫星方面的地质研究，而国内这个方向还鲜有项目组涉及。

撞击坑密布的木卫三（左）和木卫四（右）。来源：NASA

还有，我博士所在的项目组当时是深入参与了JAXA的隼鸟2号和MMX任务的前期筹划的，虽然我本身并没有参加这些任务，但也多多少少对小行星和卫星多了更多了解。我的很多朋友在国外攻读行星科学专业的时候，有机会跟随导师参与国外的探测任务，例如欧空局的彗星任务，那么就能掌握最新的数据分析方法和科研方向。我相信，这些学成归国的年轻人将来都会成为我国接下来的小行星、卫星任务的年轻力量。

04

关于就业

如果在完成行星科学专业的学业之后想要继续从事科研工作的话，目前来说主要的就业去向还是全世界各地的高校和科研院所，自此点亮“博士后-助理教授-副教授-教授”或者“博士后-副研究员-研究员”之类的升职树。

坏消息是，随着博士人数和从事科研岗位的人数逐年攀升，获得稳定教职的难度和时长也在随之迅速攀升，由此带来的一系列个人和家庭问题，是每个想要或者已经从事科研工作的人必须考虑的。

好消息是，行星科学毕竟是一门不断壮大的新兴学科，随着国内许多高校和科研院所在陆续增设相关专业，也会增设一些新的科研岗位。虽然萝卜多了很多，但好在坑也多了一些。

如果不想继续从事科研工作，转行也是合理的选择。不管是什么专业，都需要面对科研行业在收入、工作强度、稳定性、与家人的共处时间等等现实上的困境。攻读自己喜欢的专业是好事，理性考虑自己的职业选择也绝不是“逃兵”。

天文相关专业的科研工作者们转行之后会去哪里？《自然·天文》杂志2018年初的调查显示 [4]：大部分男性科研工作者转行去了数据科学和编程，大部分女性科研工作者的转行首选是教育行业，其次是数据科学。（详见：《自然·天文》新年首刊：这是一条来自官方的劝退广告……）

好消息是，除了去往不直接相关的行业重新升级打怪之外，也有越来越多非高校和国家科研机构的科技相关岗位，在向具有专业基础、受过科研训练的硕博士敞开，例如一些期刊杂志、私人太空公司、科技新媒体、私人教育机构等等。

总之，人生很长，尝试自己喜欢走的路，不要因为学习了更多而反过来给自己设限。

05

关于未来

最后说一点个人感受吧。一晃眼，我接触行星科学已经有十多年了。坦白讲，很难说这个专业给了我想要的生活，也很难想象如果当初没有选择科研，或者没有选择这个专业，走入另一个领域的我到今天会是什么样。

但至少，直到今天我依然觉得行星科学是一个有趣的学科，依然会每天为这个领域的新发现、新进展感到欣喜和趣味盎然。会开始写科普，也是因为自己首先被有趣的研究所吸引，想要把这份“有趣”传达给更多人。

同时，我也非常开心行星科学是一个如此受大众喜爱，被大众所热切关注和好奇的学科——探索未知、挑战艰难、不惧失败——这是一个可以满足大家对星空近距离追求的学科。

总结一下呢，这个以探测器为翅膀，以各种科学仪器为眼睛，以人类各行业的理论积累和知识储备为基石的学科；

这是一个融汇百家，连接天地，一个年轻而又蓬勃发展的学科；

这是一个在不断为我们带来新的惊喜和希望，在不断刷新我们对月球、对火星，对太阳系和太阳系外的认知的学科。

如果你也喜欢…

欢迎入坑，成为我的同行~

PS：本文之前还有个版本发表于公众号“我是科学家”：月亮上有水吗？土卫二上有生命吗？这个专业可以帮你找到答案

编辑：Yuki小柒

参考文献：

[1] https://www.ucl.ac.uk/mssl/research/solar-system/planetary-science/what-planetary-science

[2] Neumann, G. A., Zuber, M. T., Wieczorek, M. A., Head, J. W., Baker, D. M., Solomon, S. C., … & Goossens, S. J. (2015). Lunar impact basins revealed by Gravity Recovery and Interior Laboratory measurements. Science advances, 1(9), e1500852.

[3] http://www.cas.cn/yx/201907/t20190705_4698502.shtml

[4] Nature Astronomy新年首刊：学术之外的事业（Careers beyond academia）https://www.nature.com/collections/cfxhgzjqvk）