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全球维度下的交叉学科
  日期:2013-06-28  信息来源:《科学新闻》    【背景色 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色) 】  【字体:
 

    传统主义者不欣赏你的工作,传统领域不懂得你的工作,奖项推选时得不到应有的尊重……
    作为一个交叉科学研究人员,美国宾夕法尼亚大学材料科学与工程学副教授Ritesh Agarwal经常体验到这种被人忽略或遗忘的感觉。和中国的研究者一样,在发达国家,工作在交叉学科领域的科研人员,偶尔也受到并不公平的待遇。
    相同的困惑
     先来看看Agarwal的故事。
     Agarwal曾经专业学习化学,后来转而研究材料和工程学。
    从一名传统学科研究者走向交叉学科的研究,Agarwal曾有过一丝的后悔。因为从事交叉学科的研究后他才发现,自己要想申请某样东西,就需要比别人多投入十倍的努力,才能得到认可。当Agarwal为自己的交叉学科项目申请基金的时候,他必须仔细推敲申请材料,以确保各个领域的人都能看懂。获得更高的荣誉或奖项是需要他人来提名的。但是每个传统学科的研究者都会提名自己领域的候选人。
“他们不是不喜欢你。他们可能只是不懂你的工作领域,或者不知道你。”Agarwal似乎已经开始理解并屈从于这样的现状,“以前我只要获得一个领域的认可,现在我必须要让我涉及的各个领域都认可我。”
 
   不仅仅在美国,欧洲同样会出现这样的状况。
   对此,欧洲科学院(AcademiaEuropaea)个体与进化生物学部门主任Yvon Le Maho深有体会。他向《科学新闻》表示,在项目申请中时常会遇到一些交叉学科的研究人员在申请时被传统学科的“大多数人”拒绝。
    不仅如此,具有交叉学科背景的研究人员在就业市场上的定位也很尴尬。
    有些高校和研究机构在招聘教师和研究人员时过于注重学科的界限,“我们要招聘的是专门做化学研究的”、“这个老师我招进来是要做材料研究和教学的”……对教研人员身上加诸了各种学科的条条框框,损害了科学技术的原创性和改革发展创造力,让知识变成了消极的复制。
    丹麦奥胡斯大学美学和传播学教授Svend ErikLarsen告诉《科学新闻》,一个研究人员只有能将自己的学科与其他学科联系起来,并且可以从其他学科中寻找问题的答案时,才算真正理解了自己的学科。要想做到这一点,基本的方法是通过团队合作,研究单个学科无法解决的问题。
   “国家需要有政策鼓励交叉学科的工作者,不要完全忽略我们这批人。” Agarwal显得有些无奈。
     非一日之寒
     虽然存在困境,但没有人否认交叉学科是当前科学技术发展的趋势。
     自二战以来,以美国为代表的各国瞄准战时的具体需求,提出“曼哈顿计划”等大型研究项目,对新武器、交通运输、通信技术开展有针对性的研究。当时,科学研究与开发办公室主任Vannevar Bush一手组建起“曼哈顿计划”等众多重大科学技术工程,大大地推动了系统工程和交叉学科的发展,为二战以后的研究体系和创新氛围奠定了深厚的基础。 当人们都以为二战为交叉学科的发展翻开了崭新的篇章时,Bush的一篇报告却让交叉学科的发展势头急转直下。
    二战后,Bush应总统的要求,主持起草了讨论美国战后科学技术政策的报告《科学:没有止境的前沿》。但这篇报告不仅没有支持战时卓见成效的政府领导型大规模综合项目,反而建议政府要大力支持传统基础科学研究。在他的建议下,美国成立了国家科学基金会(NSF)。在Bush看来,传统的基础性研究是探索发现的关键所在,可以激发出人意料的开创性工作。但是在有些人看来,基础科学研究是受到好奇心驱使的探索性研究,是漫无目的、见效慢的研究。在一些研究者看来,Bush的建议在无形中阻滞了以解决目的和问题为导向的交叉学科发展。
   “如果你想解决现实生活的问题,就需要交叉学科研究。”Agarwal对《科学新闻》表示。
    这种无心的阻碍,同时也出现在欧洲。
    在那里,自20世纪60年代起,随着大学和教育领域的逐步扩张,无论是在私人领域还是公共领域都逐渐形成了一套更加系统的基金制度。研究资金和教育资金的分配已经不再是学术界的内部问题,渐渐成为国家政策的一部分。
同时,在欧洲乃至全球的教育和研究合作中,逐渐开始出现各个学科领域的列表,进行文献计量系统,还会有专门的资助机构给某个特定的学科捐款……这一切都加深了学科之间的分隔和竞争,让交叉学科的发展在课程体系和项目资助上都经历了一段相当艰难的时期。
    冰冻三尺,非一日之寒。20世纪中期,全球局势变化对学科体系和科研环境的发展产生了巨大影响:
    传统的教育体系中院系分明,医学、工程学、农业和基础科学等各个学术部门自成一派。每个院系自己的研究结论会发表在该领域专门的杂志上,并在自己领域的会议上进行展示,各院系之间的合作交流甚少。
    然而,有些学科领域天生就是交叉的,比方说材料科学总是包括物理、化学和工程,因而学科间的交叉融合比较顺畅。但像生物和一部分工程学类的领域,学术研究和交流合作都非常狭窄。
     “交叉学科项目申请的评估者往往没有足够的交叉学科背景,而且觉得交叉学科的科学家比较肤浅,但说不定这是他们自己的问题。”Maho表示,传统科学家严格限制自己的学科领域,以保证资金都可以用来支持他们的研究。
     从国家分配科研基金的角度来讲,美国等国家的政府资金一般会分配给十几个专门的科研机构。这些机构都有自己的目标、愿景和机构文化,每个机构都想要与众不同,给拨款者留下独特的印象。这些都使得各学科和机构之间的合作受到一定的阻碍。
现实并不尽如人意。
    然而,在Larsen的眼中,“当前社会迫切需要跨学科背景的研究团队,从文化到纳米科学,跨越整个当前学科的跨度”。他认为,“解决问题”是第一位的,不管是单个学科还是交叉学科,不过交叉学科解决问题的概率更高一些。
体系变革进行时
  “当前交叉学科面临的问题已经阻碍了整个科学的发展。如果你想解决这些大的问题,那我们就必须改变我们的研究体系。”哈佛大学工程与应用科学学院前任院长、美国国家工程院外事主任VenkateshNarayanamurti告诉《科学新闻》。
   但让他担忧的是,交叉学科到现在仍然是边缘学科,它的比重甚至还占不到研究领域的一半。
   2013年5月1日,美国文理科学院发布了《崛起II(ARISE II)》白皮书。报告中指出,超学科(transdisciplinarity)和超领域的研究是推动科学探索的关键。应该在多学科(Multidisciplinary)或交叉学科(Interdisciplinary)之上,开展超学科的研究。
该报告致力于推动如生物、物理、医药、工程和计算机学等各个学科间理论、概念和应用的深化整合,同时推动学术界、政府和私有企业在整个探索发展过程中的协同交互作用,以消除各个领域之间的合作壁垒,保证基本的科学技术发展向新产品和新服务的转化。
   研究者非常愿意相信这是一个良好的契机。并且,交叉学科研究者也并未失去信心。
   Maho就是持这样观点的代表。他在接受《科学新闻》采访时非常乐观,“每个新的方法出现时都会受到诸多的阻碍。”
    但法国分子生物学的先驱Jacques LucienMonod、Francois Jacob和Andre Lwoff的例子还是鼓舞着Maho。在获得诺贝尔奖之前,他们提出的新理念也一直遭遇到了项目、资金支持等各方面巨大的困难。交叉学科的研究是一种新兴的研究方法,打破了各个领域之间的边界,因此也必将经受各种考验。
    现在,包括中国在内的越来越多的机构已经意识到变革刻不容缓。
    法国国家科学研究院(CNRS)为了推动交叉学科的发展,加强传统学科科学家之间的联系,在斯特拉斯堡建立了InstitutPluridisciplinaire Hubert Curien的多学科研究机构。 该机构融合了三大研究实验室:核子物理和粒子物理,分析化学(蛋白质组学),以及生物学(生态学、生理学、行为学和分子生物学)。基于粒子物理的专业知识,科学家和工程师研发了一种新的成像技术来提高癌症的检测和治疗。
    Maho在该机构的生物学实验室进行研究工作。2000年,他与团队结合生态学和生理学的知识,发现在孵化期如果伴侣尚在外觅食,大企鹅可以将食物保存在胃里为孵化后的小企鹅喂食,这一发现登上了《自然》杂志圣诞节的封面。
同时,他们结合野外生态学、生理学和蛋白质组学的知识,发现了一种新的抗菌分子,可以有效抵挡医院感染性疾病的媒介(金黄色酿脓葡萄球菌和烟曲霉菌)。
     “我们需要在校园里、或同一所科研机构里组建来自不同领域的研究团队,为他们创造条件来进行合作。”法国巴斯德研究所发育和干细胞生物学教授Moshe Yaniv向《科学新闻》指出,“不同领域的研究人员以不同的方式进行研究,这种融合很可能会产生原创性研究。”
     Yaniv非常支持具有交叉学科背景的研究人员。
    “在研究现代生物学时,我们会希望有生物背景而且具有信息科学或计算机科学、物理学知识的研究人员加入进来。”Yaniv说,但是很少有人能够很好的掌握超过一个领域的知识,或在超过一个领域中接受过培训。
     所以,Yaniv建议在多学科团队中,各个研究人员要努力从其他团队成员身上学习对方领域的知识,这样才能有效发挥多学科团队的作用。
      然而,来自国家层面的顶层设计变革仍是交叉学科研究者最希望看到的事情。
     Narayanamurti对此颇有思考。他告诉《科学新闻》,交叉学科的体制改革要从顶层和底层同时进行。顶层改革应该鼓励交叉学科的教研人员兼任不同院系的职位,共享他们的学生,在僵化的学术体系中推动学科间的融合。
     人们已经看到了积极的改变。
    在北欧,丹麦政府已经开始大力推广交叉学科的理念,并建立配套的学科体系和学术氛围。自2005年起,丹麦的中学10%的教学必须以交叉学科的形式出现。2009年,丹麦两所规模较大的高校与小型高校融合,重新组建教研人员和项目以进行交叉学科的研究。
   “像我们这种小国家,必须要支持交叉学科的发展,才能有效地推动各个知识领域的创造力。”Larsen表示。
   交叉学科研究者希望引起国家对他们的重视,希望能够重视解决问题,但并不代表传统的基础学科已经不再重要。
   “我们仍然应该有人继续做物理、数学等纯基础的研究,但更大一部分人应该面对主要的问题来做交叉学科的研究。”Narayanamurti表示。
     同时,一些学者也为交叉学科敲了一计不大不小的警钟。
     美国国家工程院院士张翔对《科学新闻》反复表达这样一种观点:交叉学科应该交叉得自然,不能为了交叉而交叉。
     “交叉科学还是很重要,有时候很多交叉科学能有新的增长点。但是我觉得不能硬把它揉到一起。交叉科学有很多很深的问题,但是也有一些可能被人用了交叉科学的幌子,做一些肤浅的东西。”张翔说。■
 
《科学新闻》 (科学新闻2013年第6期 封面)

 
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