在哈佛大学,如果你想学习“环境和气候工程”,对应的本科专业准确名称是环境科学与工程(Environmental Science and Engineering, ESE)。该专业隶属于哈佛约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS),是一个以解决人类世环境挑战为核心目标的跨学科项目。
与许多大学的同类专业不同,哈佛ESE的独特之处在于:它不将环境问题窄化为单纯的“治理技术”,而是将其视为地球系统科学、工程学、政策思维与数据建模的交叉命题。学生既需要扎实的数理基础,也需要理解生态系统的复杂性,更要具备设计实际解决方案的能力。
以下从学位路径、课程架构、实践特色与发展前景四个维度展开介绍。
一、两种学位路径:A.B. 与 S.B.
哈佛本科生在“专业”上称为“集中修读”(Concentration)。ESE提供两种学位选择,学生可在大二春季学期正式申报。
1. 文学学士(A.B. in Environmental Science and Engineering)
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课程数量:14–16门专业课程
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核心定位:强调跨学科广度与灵活性
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特色:可选修地球与行星科学(EPS)、有机与进化生物学(OEB)等院系课程,构建“地球系统整体观”;可选做研究型毕业论文;支持联合修读(Joint Concentration)或双专业。
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适合人群:计划进入公共政策、环境法、国际发展、企业可持续发展或跨学科研究领域的学生。
2. 工程学学士(S.B. in Engineering Sciences, ESE Track)
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课程数量:20门专业课程(含工程设计序列)
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核心定位:ABET认证的专业工程师路径
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特色:必修毕业设计(ES 100),完成个人工程顶点项目;具备考取专业工程师(PE)执照的学历资格。
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适合人群:目标是成为执业工程师、技术咨询zj或进入深度技术研发领域的学生。
需要明确:无论选择A.B.还是S.B.,学生都将在同一个师资团队、实验室资源和课程体系中完成学业,区别在于学分量、设计训练强度与认证属性。
二、课程架构:从数理地基到系统认知
ESE课程的底层逻辑是:理解环境系统需要物理学、化学、生物学;干预环境系统需要工程学与建模工具。因此,前两年的核心任务是夯实地基。
dy、二年:数理与科学基础
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数学:微积分系列(Math/AM 21a/b)必修,建议尽早修读;S.B.学生需额外修读高阶数学课程。
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科学必修:物理学(PS 11、PS 12a/b)、化学、生物学导论。
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专业入门:ESE 6(环境科学与工程导论)——建议dy年春季或dy年秋季(视数学分班情况)修读。
第三、四年:系统专门化课程
学生可根据兴趣选择“水-气-土-能”等系统方向。典型高阶课程包括:
| 领域 | 课程示例 | 核心内容 |
|---|---|---|
| 大气与气候 | ESE 129/132 | 大气物理学、气候反馈机制 |
| 海洋与水文 | ESE 131、ESE 162 | 海洋环流、地下水运动原理 |
| 水环境化学与污染控制 | ESE 163、ESE 164 | 天然水体污染传输、污染物化学行为 |
| 能源系统 | ESE 109 | 常规与可再生能源的地球资源基础 |
| 城市与生态系统 | ESE 115 | 自然与城市生态系统的平行过程 |
此外,SEAS主动学习实验室(Active Learning Labs)为课程配套了高强度的动手模块,例如水质采样分析、小型环境传感器设计与数据采集等。
三、实践特色:从查尔斯河到全球议题
哈佛ESE强调“沉浸式问题暴露”。学生不是在课堂里“听说”环境问题,而是在真实系统中触摸问题。
1. 实地考察融入课程
课程体系中嵌入大量现场教学环节。学生曾前往:
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查尔斯河:采样分析城市河流水质;
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科德角联合基地:研究地下水水文与污染物迁移;
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阿尔斯顿区域能源设施:解析城市级能源系统的动态调度;
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马塞勒斯页岩气开采区:考察水力压裂的水资源与生态环境影响。
2. 本科生科研全覆盖
ESE本科生从大二起即可加入教师课题组。研究方向涵盖:碳封存技术、大气化学建模、水-能源-粮食纽带、环境正义定量分析等。主要资助渠道包括:
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哈佛环境中心(HUCE)本科生研究奖学金;
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科学与工程研究项目(PRISE);
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暑期实习基金及NSF REU项目。
学生亦可选修ES 91r(研究学分课程),在教师指导下完成独立研究。
3. 工程设计与毕业要求
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S.B.学生:必修ES 100,完成从问题定义、方案设计到原型测试的完整工程迭代;
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A.B.学生:可选做毕业论文(含研究或设计导向),亦可选修含设计模块的高阶课程以满足毕业要求。
四、发展前景:多元出口与影响力
哈佛ESE的毕业生流向高度多元化,这与专业本身的跨学科特质高度一致。
直接就业:
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技术咨询:环境工程顾问、可持续发展战略咨询;
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产业界:清洁技术、能源企业、绿色建筑、科技公司环境合规;
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政府与非营利:EPA等环境监管机构、NGO环境政策岗。
学术深造:
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许多毕业生进入dj博士项目,从事气候科学、环境工程、地球系统建模等前沿研究;
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部分校友现任职于佐治亚理工、俄勒冈州立大学等高校教职,或世界银行、美国国家海洋与大气管理局(NOAA)等机构。
特别提示:SEAS设有专门的体验式学习主任(Keith Karasek)和职业发展资源,帮助学生对接行业实习与雇主网络。
五、申请要点与适合人群
入学通道:
所有本科申请者统一向哈佛学院(Harvard College)提交入学申请,入学后大二春季申报ESE专业,无需在本科申请阶段单独勾选“环境工程系”。高中阶段建议完成四年数学、四年科学(含物理、化学)。
适合什么样的学生?
这不是一个“教你如何种树”或“教你如何厌恶工业”的专业。它适合的人具备以下特质:
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对气候变化、水资源、能源转型等议题有真实关切;
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愿意啃硬课程——流体力学、大气化学、偏微分方程是工具箱,而非障碍;
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既能沉下心做实验/建模,也能抬起头思考技术在政策与社会脉络中的位置。
正如ESE本科教学主任Scot Martin教授所言:“我们不是在培养环境问题的‘抱怨者’,而是在培养能够拆解问题、量化边界、拿出方案的工程师与科学家。”










