作者:王义遒 来源: 中国科学报 发布时间:2021/12/14 9:04:24
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无论什么学科,都不能自我封闭
学科“交叉”比交叉学科更重要

 

■王义遒

◎ 形成交叉学科要有相对固定、共同且比较复杂的科学或技术研究对象。

◎ 不同学科的领头人必须对母学科有相当深入的理解,能掌握其精神实质和处理问题方法的精髓,并具有一定的融合能力。

◎ 交叉学科成员应与母学科保持经常性联系,不断从母学科中获得新知识、新技术的滋养,并在交叉学科中发挥作用。

近年来,发展交叉学科已成为我国科教界关注的一个新热点。就在几天前,国务院学位委员会印发《交叉学科设置与管理办法(试行)》,首次对交叉学科内涵进行了界定,就设置机制、退出机制、学位授予、质量保证体系等方面作出要求。

从本质上说,交叉学科就是用不同学科方法和手段共同解决一个比较复杂的问题。如果问题的对象比较集中,其解决会影响到大量相关问题的突破。如此,相关研究对象、研究方法就会聚集成一套相对固定的概念、研究方法或范式,并可能形成新学科,即交叉学科,如生物化学、生物物理学、金融数学等。

当下,我们已经迎来了第四次工业革命。此次革命以充分利用信息技术的前沿成果为标志,人工智能、虚拟现实、大数据、云计算等技术,配合以量子计算、新型材料、基因工程等新科技要素,形成非常复杂的生产消费社会系统。

这里提出的几乎任何一个问题,都不是可以用单一学科或专业技术加以解决的,交叉学科的重要性由此也就凸显了出来。

首次交叉学科高潮早已出现

应该说,我国教育与科研领域关注交叉学科的发展并不是近期的事情。

早在上世纪80年代初,国内一些科教工作者已经意识到科学技术最容易生长,且发展最迅速的地方,往往就在各门学科的交界处。当时就有一种说法——学科交叉与边缘处是科技的生长点或突破口。由此出现的“交叉学科”“边缘学科”“横断学科”“综合学科”等名词也风光一时。

彼时,人们还特别热衷于刚从西方引进的一些新学科。如上世纪60年代萌发的新学科“三论”(系统论、控制论、信息论)在当时便热闹地复活起来,以比利时物理化学家普利高津的耗散结构理论为首的“新三论”(耗散结构论、协同论、突变论)更是初露头角。

正是在此气氛下,北京大学党委于1984年制定的《关于北京大学建设与改革的几点意见》中,就已经明确规定了要设置6个跨学科的教学科研联合体——环境科学中心、信息科学中心、材料科学中心、生命科学中心、管理科学研究中心和社会主义建设研究中心。其中,仅信息科学中心联合的单位就有10个系所之多。

需要指出的是,当时北大新设的专业基本上都是交叉边缘学科,如文科有社会工作与社会管理、行政管理、国际文化交流、科技情报学等;理科则有信息数学、工程科学(后改为结构工程)、微电子学、环境生物学与生态学等。另外,一些学系的改名也体现了这种精神。如地理学系改名为“城市与环境学系”,这就在原来的自然地理和经济地理两个专业的基础上,将城市规划与建设等学科内容涵盖了进来。东方语言文学系改名为“东方语言文化系”,这一字之差说明了学科概念之扩展,从对语言文学的研究拓宽到了对该民族或国家的历史、政治、经济、文化与科技的研究,这就将研究语言文字与研究国际问题交叉了起来。

为了充分体现学科交叉的优势, 1994年,北大在制订 “‘211工程’计划”的时候,特意将全校的学科分布做成了“矩阵结构”,并将全校几乎每个教学科研人员都放在一个“矩阵元”的位置上,由此显示其在纵向上属于哪个院系,在横向上又参与哪个学科交叉的研究项目或课题。

这样,一个科技学术工作者既是一个主学科(大多是基础学科)的成员,同时又利用其对主学科娴熟的研究方法、手段和技能,解决一项学科交叉的课题。如此,该教师不但会作出一些独特贡献,其自身也增长了一些解决实际问题的见识和技艺,还可吸收其他学科的方法、优点来充实其主学科的内容。这是一个一举多得的办法。

除了设立上述6个中心之外,当时的北大还成立了不少交叉学科的中心和研究所,有的在文科或理科门类内部,有的则属于文理交叉。不过,由于我国管理体制上实行单位所有制,即使在如学校这样的大机构内部,教学和科研所用的资源,以及绩效的分配评价标准也是以纵向的院系或部门为基点。因此,这种矩阵结构能够顺畅运作的不算很多,有时还会产生一些矛盾。

例如,某教师在某交叉中心的研究工作中取得了不少成果,且这项研究的课题来源与资金完全是靠“中心”取得的。于是,在计算绩效和分配奖励等环节上,教师所在的院系与交叉中心之间难免会发生一些争执。在此情况下,最重要的是靠交叉中心和相关院系领导的开明与大度,协商互让来解决。学校也要起到中介调解作用。但因为各种情况千差万别,学校很难作出细致的具体规定。

总之,上世纪80年代可以看成是我国的第一次交叉学科高潮,且那次高潮是紧密与改革开放相联系的,是我国从计划经济向市场经济的转变在学科上的体现,同时也是从第三次工业革命到第四次工业革命在学科上所作的准备。

三大经验启示

当前,我国已经开始经历第二次交叉学科发展的高潮期。那么,我们是否可以从上次高潮中吸取一些经验或教训呢?笔者的答案是肯定的。

首先,形成交叉学科要有相对固定、共同且比较复杂的科学或技术研究对象。相关问题必须通过多种思路、方法、手段与工具协同加以解决,因而需要由多学科人员密切协作、互相配合。在工作一段时间后,这些思路、方法、手段,甚至工具就凝结成一套特定的研究方法或范式。学科交叉在这里会产生奇妙的解决问题的“神力”。

例如,北大在酝酿成立石油天然气中心之前,对于到底要找哪些系科参与犹豫不决。地质系的人肯定会是主角,但除此之外呢?对此,我们在与北大无线电系的人员商量后,决定先向某采油区地层发射一定频率的强雷达脉冲信号,通过观察其回波反应开展试验。几次试验下来,我们得到的都是杂乱无章的噪声。于是,我们请数学学院教师进行统计分析,发现这些噪声还有某些规律可循,再请地质系教授一起进行比较讨论,居然可从反射回波中分辨出油层来。

经过这样的不断改进,该套程序最终演化成一种独特的探油层方法。石油天然气中心也由此成立,成为相对独立的新的交叉学科。社会越发展,问题越复杂,这类事例越多,此类学科就会越来越多。

其次,在协同解决相关问题的过程中,不同学科的领头人必须对母学科有相当深入的理解,能掌握其精神实质和处理问题方法的精髓,并具有一定的融合能力,而不能只是对母学科了解皮毛,难以深入解决问题。因为前者能实现不同学科间的互相理解,即使一时没有共同语言,也不会“文人相轻”,落入因为术语不同而互相看不惯的俗套。这就能彼此取长补短,实现“强强联合”。

当下,有些单位跟风建立的某些“交叉学科”缺乏合适的学科带头人,聚集了一批在原学科难以冒头、不堪重任的人。他们常会因术语或“行话”不同而互相看不起,说对方连“基本概念”都不通。这类新成立的交叉学科往往成事不足,败事有余,其本身也难以持久存在。这里特别需要注意,对于一个交叉学科存在以及发展来说,学科带头人往往会起到至关重要的作用。

第三,交叉学科成员应与母学科保持经常性联系,不断从母学科中获得新知识、新技术的滋养,并在交叉学科中发挥作用。相应的,母学科也可从交叉学科对实际问题的解决中获得新鲜血液。

在这方面,“数学物理方法”这门学科便对数学、物理两者都起到了这种输血作用。生物学家汤佩松和理论物理学家王竹溪在上世纪40年代合作提出“水势”概念,从而解决了植物细胞与水的交换问题的故事,更是学科交叉史上的一段佳话。交叉学科与其母学科的经常交流沟通体现出交叉学科的“开放”本质,而正是这种开放性使交叉学科充满活力,不断更新。

“学科交叉”比“交叉学科”更重要

当下的时代,世界充满了不确定因素,大量难以解决的复杂问题不断出现,迫切要求建立大量新的交叉学科。在这方面,我们绝不能盲目、缺乏理性地为现状沾沾自喜,而需要切合实际地缜密思考,如何建立这些交叉学科。

在笔者看来,交叉学科的活力和优势就在于“交叉”。如果将交叉学科建立起来了,并且其内部也确实形成了一套解决某些复杂问题的系统方法和研究范式,从而独立成为一门新的“学科”,这自然是一件好事。但如果它的交叉性仅仅体现在学科内部相关学科之间,则该学科仍是封闭的,其活力和发展前景都是有限的。只有继续保持与其构成的母学科,以及其他相关学科活跃的联系、交流、沟通与对话,具有包容性和开放性,这样的交叉学科才更有活力。

因此,交叉学科只有不断与各种学科连续“交叉”,才能体现出它的生命力。因而可以说,“交叉学科”存在的意义就在于它永远在“交叉”。

这种“交叉”体现在开放和包容,不仅只是对母学科与其他相关学科应采取这种态度,还要扩大到向全社会的各种企业和事业单位开放,从而得到更多协同解决问题的助力。包容和开放是交叉的精神实质。如果我们建设了一些自以为是“交叉学科”的学科,但它们抱着自我欣赏、自我封闭的态度,“躲进小楼成一统,管他春夏与秋冬”,那是绝不能发挥其应有作用的。只有不断交叉、交叉又交叉,开放、开放再开放,它们才会有活力。封闭等于自杀。

因此,这个新时代,我们在不断呼唤建设“交叉学科”的同时,更应该积极提倡“学科的交叉”。无论什么学科,单一学科也罢,交叉学科也罢,都不能自我封闭,自成一统。科学技术的发展要不断从邻近和相关学科汲取营养,才能发展繁荣。这样说来,强调学科交叉比建立交叉学科更重要。

(作者系北京大学原常务副校长)

《中国科学报》 (2021-12-14 第7版 视点)
 
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