在全球理工科高等教育领域，加州理工学院（Caltech）以“小而精”的办学模式、顶尖的科研实力和对科学边界的不断突破，成为无数理工科爱好者的终极目标。其热门专业虽数量不多，但每一个都代表着该领域的最高水平，申请竞争更是激烈到“百里挑一”。提前掌握这些专业特色与竞争态势，是精准备战的关键，以下为你详细梳理。
一、物理与天文学：基础科学的巅峰领域
（一）专业特色
作为加州理工的王牌中的王牌，物理与天文学专业聚焦量子物理、粒子物理、宇宙学等前沿方向，依托喷气推进实验室（JPL，与NASA合作），学生可参与黑洞观测、火星探测等顶级科研项目。课程设置极具深度，从基础力学到量子场论，层层递进，且多由诺贝尔奖得主、菲尔兹奖得主等顶尖学者授课。
（二）申请竞争程度
录取率常年低于3%，是加州理工竞争最激烈的专业之一。申请者需具备近乎满分的数学、物理成绩（如AP物理C、AP微积分BC满分），国际物理奥林匹克竞赛（IPhO）奖牌、科研论文（如发表于《物理评论快报》等期刊）是“加分利器”，文书中还需展现对物理领域的极致热情与科研潜力。
二、化学与化学工程：交叉创新的前沿阵地
（一）专业特色
该专业融合传统化学与现代工程技术，在材料化学、催化化学、生物化学工程等方向成果显著。学生可进入校内顶尖实验室，参与新型储能材料研发、药物合成工艺优化等项目，且与杜邦、巴斯夫等化工巨头有合作实习机会，实现科研与产业无缝衔接。
（二）申请竞争程度
录取率约4%-5%，要求GPA3.9+（4.0制），化学、数学相关课程成绩优异（如AP化学满分）。需提交相关科研经历（如化学实验课题、工程设计项目），部分申请者还需具备实验室操作技能证书或竞赛奖项（如国际化学奥林匹克竞赛ICHO奖项），对跨学科思维的考察也尤为严格。
三、计算机科学：小而精的技术高地
（一）专业特色
虽规模不及斯坦福、MIT，但加州理工计算机科学专业在人工智能、量子计算、计算机理论等方向实力强劲，课程注重理论深度与算法创新，学生常与物理、生物专业合作开展交叉研究（如AI辅助基因序列分析），科研氛围浓厚。
（二）申请竞争程度
录取率约5%-6%，看重申请者的数学逻辑与编程能力（熟练掌握C++、Python，有算法竞赛经历如USACO金牌）。需提交GitHub优质项目、科研报告（如机器学习算法优化研究），部分申请者还需通过额外的技术面试，考察代码编写与问题解决能力。
四、航空航天工程：航天领域的“黄埔军校”
（一）专业特色
依托JPL的资源，该专业在航天器设计、推进系统、空间探索等方向全球领先，学生可参与卫星研发、火星车导航系统设计等真实航天项目，课程涵盖空气动力学、航天器结构力学等核心内容，且有机会与NASA工程师面对面交流。
（二）申请竞争程度
录取率约4%-5%，要求物理、数学、工程相关课程成绩顶尖（如AP物理C力学、电磁学满分）。需提交航天相关科研或实践经历（如自制火箭模型、参与航天社团项目），对空间思维与工程设计能力的考察极为严格，部分申请者还需提交设计方案或项目报告。
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