从化学本科到 MIT CSE 硕士：非典型转行选手的申请经验
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2021 Fall 申请季结束了，作为一位化学本科的非主流转行选手，我放弃了若干计算化学博士的 offer，选择了 MIT 的计算科学与工程（下简称 CSE）硕士项目作为我最终的去向（其他 CSE 项目的录取还包括 Harvard CSE，ETH CSE 等）。这个决定使我身边的很多人感到意外，也花费了我大量的时间去和家人、朋友、同学、相关项目的在读学长学姐等人讨论研究。一年以来，我思考了很多，也收获了很多，再回头看过去十分感慨。现在我想更多地分享一下申请的过程中我的这些思考，希望可以帮助到后来的同学。
# 一、转专业的原因
大四开始的时候，我看起来已经做好了读计算化学博士的一切准备：我有很好的 GPA，一个物理的双学位，两段海外科研经历，一篇一作的文章。然而这个时候，我却对这规划已久的道路产生了诸多疑问。为了让大家能更好地理解我这种疑问，请允许我先对计算化学的研究内容做一些介绍。
化学大家都很熟悉的，高中学过嘛。但是计算化学可能需要稍微有一点铺垫。计算化学，我认为它是一条河流，这个河流连接的一端是严谨的物理的理论，另一端是可以定量的预测和解释化学反应和性质的能力。这条河流分为三个部分，可以理解为一条河流的上游、中游和下游。上游是用物理的方法去根据已有的物理定律去建立一个有效的模型，这个模型里面可能做了某些近似，那么我们需要根据化学的直觉以及扎实的物理基础来建立这些模型。中游叫做算法，就是说建立一个模型之后，我们如何用一定的方法去求解这个模型，才能从这个模型中得出我们预测的结果。下游是做应用，也就是说如何把模型用到一个有化学价值的体系里面。
那么这三个部分就也就决定了计算化学它要用到一些物理、应用数学以及计算机科学的知识。因为我做了很多研究的项目，我在做这个项目的时候发现一个共同点：我在做这个研究的时候，好像关注的不是它背后有多么深刻的物理的原理，也没有去观察它能利用哪些化学直觉，然后做哪些化学的体系，而是更多的把精力放在了第二步，也就是说算法那一步。如何去有效的求解这些模型是我最关心的，也是任何一个项目最使我感到有意思的一部分。
在这种情况下，我就逐渐的意识到，其实我计算化学之所以能做出一定的研究成果，并不是因为我对化学甚至物理有多大的兴趣，而是说我比较喜欢研究这些计算方面的方法，而这个东西本质上和我用到哪个学科里是没有关系的。
另一方面，我个人其实在写代码的时候是有一种比较独特的情感，我会觉得这种解决工程问题的过程中它有一种非常有意思的动手实践的感觉，它有一种及时的反馈；而我在思考一些更偏科学的问题的时候，我觉得我没有这种愉悦感。所以说，这种表面的认同和实际经验中的快乐的区别是我在成长的过程中意识到的重要的一个心法，一种思考问题的方式。
# 二、选校选项目
我在大四开学初逐渐想清楚了上面的这些内容，这是我的转专业的动机。那么下面我们要去分析它的可行性，就是说已经大四了，再转专业可行吗？我当时在一亩三分地上发了这个帖子（ instant.1point3acres.cn ），也看了很多转专业申请的案例，最后得出的结论是：强转纯 CS 不可避免会让申到的学校的层次降一档，心理上还是难以接受。最后，我决定采取折中策略：一方面继续申请计算化学博士，另一方面选一些带交叉学科性质的硕士项目申请，这些项目对理工科学生的宽容度要大一些。
这些项目大致包括：MIT CSE，Stanford CME，Harvard CSE / DS，GaTech CSE，ETH CSE，EPFL CSE 等等。这些项目的共同特点是：课程设置比 CS 硕士多了一些计算数学的课程，录取学生里面非 CS 非数学背景的学生很多（以 Harvard CSE 和 DS 为例，根据官方的招生数据，一半都是非 CS 非数学的理、工、商科学生），而且由于学校背景加持，找 CS / DS 方面的工作也通常很容易（根据官方就业数据）。其中的部分项目还是有奖学金的（MIT CSE 全奖，Harvard CSE 半奖）。
虽然这些项目比 CS 硕士要小众得多，我还是设法在一亩三分地和其他渠道找到了若干理工科转申的案例。Harvard CSE 的找到了三四个；MIT CSE 人更少，不过我还是在地里看到了（ instant.1point3acres.cn ）这个。通过综合对比分析和判断我的水平和这些人的水平，我开始觉得这条路是走得通的，于是开启了紧张刺激的申请过程。
# 三、转专业申请的简历和文书写作
然后我们选好了一些项目的话，我们接下来就要去找到自己和申请的项目之间的一些独特的结合点。这个说起来很玄学，但是我想说，我们在做学术的过程中会发现学术并不像我们平时学科划分的时候那么严格，有的时候可以去看有没有某一个特定的课题组跟我们之前的背景相近，而不是说整个系整个专业跟我们之间距离有多大。
接下来我想分享一下我写的文书。我十月份的时候我还不是特别确定要转专业，所以是化学和计算科学与工程混申的，我当时就写了完全不一样的文书和简历。这两个文书核心内容都是一样的，都是那些计算化学的科研项目经历，而且因为我是化学和物理的双学位，课程也并没有很多跟计算科学相关的。但是我在不同的文书中，对于同一个项目侧重不同的方面去描述，比如说我做一个计算化学方法开发，我在化学的文书里面可能就着重强调说这是一个什么样的化学体系，而我在计算科学与工程的文书里面就重点强调我用了什么并行计算的手法去处理，以及我跟某某数学学院的老师合作、推导了哪些公式、用了哪些高深的数学知识等等。
另外我也为计算科学的项目写了一份不同的简历，里面强调了我数学和计算机课程的成绩（在我总平均成绩已经很高的前提下，这些课成绩甚至比我的总平均成绩更高一些）。我在简历里面对于那些研究项目的标题做了一个重命名，用数学和计算科学的视角去重新阐释它们的意义。
我在二月初和二月中旬的时候分别参加了 MIT CSE 和 ETH CSE 的面试，而 Harvard CSE 是没面试二月中旬直接给录取。面试其实也比较简单的，都是一个老师来跟我们聊一下我们的科研，我们可以一直主导面试过程，没有像金融硕士面试那样千奇百怪的行为问题。
我当时面 MIT 比较有意思，它找了一个土木与环境工程的老师来面试我。（虽然在土木与环境工程系，他实际上做了一些用到计算化学中的分子动力学的东西。）也就是说对于跨学科的项目，它会找到适合的面试官来合理的评判我们之前的学术成果。所以对这种面试完全不需要担心面试官会不会觉得我们的背景不够匹配。ETH 那边也是找的做物理化学的老师来面试。注意，我们也不用担心这个面试官会不会影响我们录取那个项目之后的研究方向选择问题。对于硕士项目来说，面试官和录取后的科研导师没有任何关系，录取之后选导师是随便选的。
# 四、MIT CSE 项目介绍
我最后接了 MIT 计算科学与工程中心的 CSE 硕士 offer，我们这一届最后一共录取了 14 个人，从小秘发的邮件里看的。这个硕士是一个非常独特的项目，它独特在于它是全奖，我们去了就可以进课题组，然后拿他们的研究助理奖学金（research assistantship），第二年之后转博也比较容易。另外如果从本科直接申请这个博士项目，我们需要选择一个主要培养院系（host department），比如说数学、机械工程、航空航天工程、化学工程这些系；我们申请的时候要先过那个院系的委员会批准才能申请这个，然后最终的博士学位也是计算科学与工程中心和主要培养院系共同授予的。但以我的背景，这些主要培养院系没有跟我背景特别匹配的，所以就走了这个先硕士再转博的曲线道路。但总之，结果还是令人满意的。
关于 MIT 计算科学与工程中心整体的学术研究的情况，我们可以去他们的网站（ cse.mit.edu ）上去看他们的硕士生和博士生写的学位论文的标题。我加入了一个做程序设计语言 + 高性能计算的课题组，整体上是很工程的一个实验室，跟业界的联系也比较紧密；我个人也算是延续了以前做科学计算的一些经验。我打算先读两年，如果有感兴趣的研究题目就转博继续读，没有的话硕士毕业直接找码农工作也挺不错的。
# 结束语
申请过程中，我认识了一位清华数学和工业工程本科、现在在 MIT 计算科学与工程中心做运筹与机器学习结合的研究的博士生学长，通过看他的主页和知乎回答我获取到了很多有用的信息。我非常喜欢他的一篇知乎回答中的一段话，它增强了我勇敢地追求自己想要的生活的魄力，也是我本科四年所有探索的最好注脚：
> 试着像个孩子一样吧，忘掉那些功利、攀比和不安稳的情绪，拿出我们最天真的心，去走完这大学四年的时候，我们会发现：
>
> 我们在晨曦的时候面朝大海，我们光着脚丫子，就那么随便地兜兜转转。待当潮汐退去，日薄西山之时，我们的手里已经捡满了五颜六色好看的贝壳。而我们的身边，也不知不觉聚集起了一帮纵情欢笑着的伙伴。他们有的对着自己做的沙堡吃吃地傻笑，有的则手拉手，唱着不知名的歌谣，也有的对着无尽的远方欢呼雀跃：我们知道，今天终将过去，而我们已经准备好迎接明天了。
>
> 因为纵使明日风雨如晦，鸡鸣不已的时候，我们自是波澜不惊，心如止水的了。
希望大家能通过自己的努力去做好自己喜欢的事，成为自己想成为的人；更重要地，在每一个当下真诚地关注自己的感受，度过开心快乐的每一天。
# 一、转专业的原因
大四开始的时候，我看起来已经做好了读计算化学博士的一切准备：我有很好的 GPA，一个物理的双学位，两段海外科研经历，一篇一作的文章。然而这个时候，我却对这规划已久的道路产生了诸多疑问。为了让大家能更好地理解我这种疑问，请允许我先对计算化学的研究内容做一些介绍。
化学大家都很熟悉的，高中学过嘛。但是计算化学可能需要稍微有一点铺垫。计算化学，我认为它是一条河流，这个河流连接的一端是严谨的物理的理论，另一端是可以定量的预测和解释化学反应和性质的能力。这条河流分为三个部分，可以理解为一条河流的上游、中游和下游。上游是用物理的方法去根据已有的物理定律去建立一个有效的模型，这个模型里面可能做了某些近似，那么我们需要根据化学的直觉以及扎实的物理基础来建立这些模型。中游叫做算法，就是说建立一个模型之后，我们如何用一定的方法去求解这个模型，才能从这个模型中得出我们预测的结果。下游是做应用，也就是说如何把模型用到一个有化学价值的体系里面。
那么这三个部分就也就决定了计算化学它要用到一些物理、应用数学以及计算机科学的知识。因为我做了很多研究的项目，我在做这个项目的时候发现一个共同点：我在做这个研究的时候，好像关注的不是它背后有多么深刻的物理的原理，也没有去观察它能利用哪些化学直觉，然后做哪些化学的体系，而是更多的把精力放在了第二步，也就是说算法那一步。如何去有效的求解这些模型是我最关心的，也是任何一个项目最使我感到有意思的一部分。
在这种情况下，我就逐渐的意识到，其实我计算化学之所以能做出一定的研究成果，并不是因为我对化学甚至物理有多大的兴趣，而是说我比较喜欢研究这些计算方面的方法，而这个东西本质上和我用到哪个学科里是没有关系的。
另一方面，我个人其实在写代码的时候是有一种比较独特的情感，我会觉得这种解决工程问题的过程中它有一种非常有意思的动手实践的感觉，它有一种及时的反馈；而我在思考一些更偏科学的问题的时候，我觉得我没有这种愉悦感。所以说，这种表面的认同和实际经验中的快乐的区别是我在成长的过程中意识到的重要的一个心法，一种思考问题的方式。
# 二、选校选项目
我在大四开学初逐渐想清楚了上面的这些内容，这是我的转专业的动机。那么下面我们要去分析它的可行性，就是说已经大四了，再转专业可行吗？我当时在一亩三分地上发了这个帖子（ instant.1point3acres.cn ），也看了很多转专业申请的案例，最后得出的结论是：强转纯 CS 不可避免会让申到的学校的层次降一档，心理上还是难以接受。最后，我决定采取折中策略：一方面继续申请计算化学博士，另一方面选一些带交叉学科性质的硕士项目申请，这些项目对理工科学生的宽容度要大一些。
这些项目大致包括：MIT CSE，Stanford CME，Harvard CSE / DS，GaTech CSE，ETH CSE，EPFL CSE 等等。这些项目的共同特点是：课程设置比 CS 硕士多了一些计算数学的课程，录取学生里面非 CS 非数学背景的学生很多（以 Harvard CSE 和 DS 为例，根据官方的招生数据，一半都是非 CS 非数学的理、工、商科学生），而且由于学校背景加持，找 CS / DS 方面的工作也通常很容易（根据官方就业数据）。其中的部分项目还是有奖学金的（MIT CSE 全奖，Harvard CSE 半奖）。
虽然这些项目比 CS 硕士要小众得多，我还是设法在一亩三分地和其他渠道找到了若干理工科转申的案例。Harvard CSE 的找到了三四个；MIT CSE 人更少，不过我还是在地里看到了（ instant.1point3acres.cn ）这个。通过综合对比分析和判断我的水平和这些人的水平，我开始觉得这条路是走得通的，于是开启了紧张刺激的申请过程。
# 三、转专业申请的简历和文书写作
然后我们选好了一些项目的话，我们接下来就要去找到自己和申请的项目之间的一些独特的结合点。这个说起来很玄学，但是我想说，我们在做学术的过程中会发现学术并不像我们平时学科划分的时候那么严格，有的时候可以去看有没有某一个特定的课题组跟我们之前的背景相近，而不是说整个系整个专业跟我们之间距离有多大。
接下来我想分享一下我写的文书。我十月份的时候我还不是特别确定要转专业，所以是化学和计算科学与工程混申的，我当时就写了完全不一样的文书和简历。这两个文书核心内容都是一样的，都是那些计算化学的科研项目经历，而且因为我是化学和物理的双学位，课程也并没有很多跟计算科学相关的。但是我在不同的文书中，对于同一个项目侧重不同的方面去描述，比如说我做一个计算化学方法开发，我在化学的文书里面可能就着重强调说这是一个什么样的化学体系，而我在计算科学与工程的文书里面就重点强调我用了什么并行计算的手法去处理，以及我跟某某数学学院的老师合作、推导了哪些公式、用了哪些高深的数学知识等等。
另外我也为计算科学的项目写了一份不同的简历，里面强调了我数学和计算机课程的成绩（在我总平均成绩已经很高的前提下，这些课成绩甚至比我的总平均成绩更高一些）。我在简历里面对于那些研究项目的标题做了一个重命名，用数学和计算科学的视角去重新阐释它们的意义。
我在二月初和二月中旬的时候分别参加了 MIT CSE 和 ETH CSE 的面试，而 Harvard CSE 是没面试二月中旬直接给录取。面试其实也比较简单的，都是一个老师来跟我们聊一下我们的科研，我们可以一直主导面试过程，没有像金融硕士面试那样千奇百怪的行为问题。
我当时面 MIT 比较有意思，它找了一个土木与环境工程的老师来面试我。（虽然在土木与环境工程系，他实际上做了一些用到计算化学中的分子动力学的东西。）也就是说对于跨学科的项目，它会找到适合的面试官来合理的评判我们之前的学术成果。所以对这种面试完全不需要担心面试官会不会觉得我们的背景不够匹配。ETH 那边也是找的做物理化学的老师来面试。注意，我们也不用担心这个面试官会不会影响我们录取那个项目之后的研究方向选择问题。对于硕士项目来说，面试官和录取后的科研导师没有任何关系，录取之后选导师是随便选的。
# 四、MIT CSE 项目介绍
我最后接了 MIT 计算科学与工程中心的 CSE 硕士 offer，我们这一届最后一共录取了 14 个人，从小秘发的邮件里看的。这个硕士是一个非常独特的项目，它独特在于它是全奖，我们去了就可以进课题组，然后拿他们的研究助理奖学金（research assistantship），第二年之后转博也比较容易。另外如果从本科直接申请这个博士项目，我们需要选择一个主要培养院系（host department），比如说数学、机械工程、航空航天工程、化学工程这些系；我们申请的时候要先过那个院系的委员会批准才能申请这个，然后最终的博士学位也是计算科学与工程中心和主要培养院系共同授予的。但以我的背景，这些主要培养院系没有跟我背景特别匹配的，所以就走了这个先硕士再转博的曲线道路。但总之，结果还是令人满意的。
关于 MIT 计算科学与工程中心整体的学术研究的情况，我们可以去他们的网站（ cse.mit.edu ）上去看他们的硕士生和博士生写的学位论文的标题。我加入了一个做程序设计语言 + 高性能计算的课题组，整体上是很工程的一个实验室，跟业界的联系也比较紧密；我个人也算是延续了以前做科学计算的一些经验。我打算先读两年，如果有感兴趣的研究题目就转博继续读，没有的话硕士毕业直接找码农工作也挺不错的。
# 结束语
申请过程中，我认识了一位清华数学和工业工程本科、现在在 MIT 计算科学与工程中心做运筹与机器学习结合的研究的博士生学长，通过看他的主页和知乎回答我获取到了很多有用的信息。我非常喜欢他的一篇知乎回答中的一段话，它增强了我勇敢地追求自己想要的生活的魄力，也是我本科四年所有探索的最好注脚：
> 试着像个孩子一样吧，忘掉那些功利、攀比和不安稳的情绪，拿出我们最天真的心，去走完这大学四年的时候，我们会发现：
>
> 我们在晨曦的时候面朝大海，我们光着脚丫子，就那么随便地兜兜转转。待当潮汐退去，日薄西山之时，我们的手里已经捡满了五颜六色好看的贝壳。而我们的身边，也不知不觉聚集起了一帮纵情欢笑着的伙伴。他们有的对着自己做的沙堡吃吃地傻笑，有的则手拉手，唱着不知名的歌谣，也有的对着无尽的远方欢呼雀跃：我们知道，今天终将过去，而我们已经准备好迎接明天了。
>
> 因为纵使明日风雨如晦，鸡鸣不已的时候，我们自是波澜不惊，心如止水的了。
希望大家能通过自己的努力去做好自己喜欢的事，成为自己想成为的人；更重要地，在每一个当下真诚地关注自己的感受，度过开心快乐的每一天。