关于加强学科交叉研究若干思考
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关于加强学科交叉研究若干思考
国家自然科学基金委员会 高瑞平
2016年
关于加强学科交叉研究若干思考
一、对学科交叉的几点认识
二、存在的问题、
三、未来展望
一、对学科交叉的几点认识
1. 学科交叉融合是现代科学发展的鲜明特征 2. 科学前沿的重大突破和原创性成果的产生往往 是多学科交叉融合的结果 3. 科学和技术之间高度融合将极大地推动全球多 学科技术革命 4. 学科交叉研究中心是发展的平台 5. 交叉学科人才培养是发展的动力
1．学科交叉融合是现代科学发展的鲜明特征
▓ 科学史表明，科学经历了综合、分化、再综合的过程。现代科学 则既高度分化又高度综合，学科分化与交叉融合并进，传统学科 不断地分化出新的分支，跨学科研究、学科交叉研究不断地开拓 出新的研究领域，孕育出新的学科生长点和激动人心的革命性创 新。
▓ 经过20世纪科学的发展和交叉研究，又逐渐形成了新的交叉学科， 如生命科学、信息科学、纳米科学、环境科学、系统科学等。这 些交叉学科的不断发展大大地推动了科学进步，体现了科学向综 合性发展的趋势。 ▓ 进入21世纪，由生物学、化学、物理学、数学、信息科学和认知 科学等多学科交叉融合所形成的生命科学已成为最活跃的、酝酿 着重大突破的前沿科学领域。
4．学科交叉研究中心是发展的平台
▓ 科技强国纷纷提出研究中心计划，推进交叉研究，抢占科学制高 点的重要手段。如，日本WPI计划等。 ▓ 世界知名大学普遍高度重视建立学科交叉研究中心，推动多学科 交叉融合与发展。比如，当耶鲁大学得知NIH对生物医学工程感 兴趣后，迅速组织一个由工程系和医学院教授共同授课的教学和 研究计划，在此基础上申请NIH交叉学科中心的项目获得资助。 麻省理工学院的跨学科研究中心和实验室已超过64个，如雷达实 验室、电子实验室、怀特克学院等。斯坦福大学的Bio-X计划。
重视战略研究：加强学科发展战略研究，绘制学科发展地貌图， 分析可能的学科隆起高地。加强与两院合作，推进技术预见。
2．加强对重要的战略需求领域多学科交叉研究的部 署，促进跨越式发展
“十三五” 跨科学部优先发展领域：以促进基础科学取得重大进展和服 务创新驱动发展战略为出发点，根据我国经济社会和科学技术发展的需求， 凝练具有重大科学意义和战略带动作用的学科交叉问题，为制定重大项目 和重大研究计划指南以及重点领域战略部署提供指导。
1．大力支持新兴交叉学科和学科交叉研究
学科发展思路：在学科均衡协调可持续发展Hale Waihona Puke Baidu布局基础上，重 点推动学科的差异化管理，实现学科发展的重点突破
推动学科交叉：促进自然科学与社会科学的学科交叉；加强数 理科学、化学、信息科学、工程材料等与生命科学的交叉；加 强能源、资源、生态环境、地学等问题导向交叉学科研究； 关注需求导向：加强对工程科学、信息、管理、医学等学科支 持，重视问题产生机制和资助机制差异化，更好响应产业变革、 行业发展以及国防民生发展需求； 关注范式变革：加强对数据科学、计算科学等可能带来研究范 式改变的新兴领域的支持，如大数据、社会计算等。
5．交叉学科人才培养是发展的动力
▓ 国外科技政策研究专家的观点：“优秀的年轻科学家倾向于充满科 学机会的学科交叉领域”；“政府和基金组织应该鼓励优秀的年轻 科学家从事充满科学机会与风险的交叉学科研究”。 ▓ 美国在制度和体制上重视交叉学科人才培养的做法：硕士、博士阶 段都强调主修、副修的结合，文、理、应用学科的渗透，鼓励各院 系开设新兴、前沿、交叉或跨系、跨学院选修课，在课程设置、教 学内容、授课方式上，全面贯穿交叉、融合、综合化的培养新模式。 ▓ MIT的成功就在于它不仅有一流的专业教育，而且具备良好的交叉学 科基础和文化底蕴、强调学生人文、艺术和社会科学方面的基础教 育，注重培养学生用非定量的分析方法对事物作合理的判断，以求 在相关学科领域实现新的跨越。另一方面，鼓励导师跨出本学科在 其他学科招生，还可以设联合导师，多学科、多导师共同指导学生。
3．建设一批交叉学科特征突出的科学研究中心
2．科学前沿的重大突破和原创性成果的产生 往往是多学科交叉融合的结果
▓ 科学上的新理论、新发明的产生，新的工程技术的出现，经常是在 学科的边缘或交叉点上，重视学科交叉将使科学本身向着更深层次 和更高水平发展，这是科学发展的自身规律。 ▓ 当今世界，新的学科生长点生成，科学前沿的重大突破，重大原创 性科研成果的产生，大多是多学科交叉融合的结果。也是未来科学 技术发生革命性变化的重要源泉。诺贝尔奖成果中，近半数的项目 是多学科交叉融合取得的，这种趋势愈来愈明显。 ▓ DNA分子双螺旋结构的发现，就是物理学、生物学、化学交叉融合 的结果。
三、存在的问题
▓ 推动学科交叉融合的力度不够，还缺乏有力措施（七届 4次全委会报告，） ▓ 学科之间的交叉研究缺乏深层次实质性的融合 ▓ 科技评价体系缺乏长远观念，不利于交叉学科发展 ▓ 交叉学科人才培养缺乏计划，造成交叉学科人才短缺
四、未来展望
1. 大力支持新兴交叉学科和学科交叉研究 2. 加强对重要的战略需求领域多学科交叉研究的部署， 促进跨越式发展 3. 重点建设一批新兴交叉学科领域国家实验室和学科交 叉研究中心 4. 切实加强交叉学科人才培养 5. 建立科学合理的评价体系，创造环境。
3．科学和技术之间高度融合将极大地推动全 球多学科技术革命
▓ 正在孕育兴起的新一轮科技革命具有全球性、多学科交叉融合等 特征。学科间界限更加模糊，跨学科研究和学科交叉、融合不断 地开拓出新的研究领域，形成新的学科生长点和革命性创新。 ▓ 科研主体由单兵作战转向协同合作。许多重大科学问题的解决需 要多学科的协同、需要多种先进技术手段的综合运用。许多科学 问题的范围、规模、成本和复杂性远远超出一个国家的能力，如 人类基因图谱、全球变化等投资强度大、多学科交叉的基础研究， 往往需要开展双边和多边的科技合作。 ▓ 科学、技术、工程加速渗透与融合。基础科学更加强调问题导向 的研究，基础和应用、科学和技术之间的联系日益紧密。
国家自然科学基金委员会 高瑞平
2016年
关于加强学科交叉研究若干思考
一、对学科交叉的几点认识
二、存在的问题、
三、未来展望
一、对学科交叉的几点认识
1. 学科交叉融合是现代科学发展的鲜明特征 2. 科学前沿的重大突破和原创性成果的产生往往 是多学科交叉融合的结果 3. 科学和技术之间高度融合将极大地推动全球多 学科技术革命 4. 学科交叉研究中心是发展的平台 5. 交叉学科人才培养是发展的动力
1．学科交叉融合是现代科学发展的鲜明特征
▓ 科学史表明，科学经历了综合、分化、再综合的过程。现代科学 则既高度分化又高度综合，学科分化与交叉融合并进，传统学科 不断地分化出新的分支，跨学科研究、学科交叉研究不断地开拓 出新的研究领域，孕育出新的学科生长点和激动人心的革命性创 新。
▓ 经过20世纪科学的发展和交叉研究，又逐渐形成了新的交叉学科， 如生命科学、信息科学、纳米科学、环境科学、系统科学等。这 些交叉学科的不断发展大大地推动了科学进步，体现了科学向综 合性发展的趋势。 ▓ 进入21世纪，由生物学、化学、物理学、数学、信息科学和认知 科学等多学科交叉融合所形成的生命科学已成为最活跃的、酝酿 着重大突破的前沿科学领域。
4．学科交叉研究中心是发展的平台
▓ 科技强国纷纷提出研究中心计划，推进交叉研究，抢占科学制高 点的重要手段。如，日本WPI计划等。 ▓ 世界知名大学普遍高度重视建立学科交叉研究中心，推动多学科 交叉融合与发展。比如，当耶鲁大学得知NIH对生物医学工程感 兴趣后，迅速组织一个由工程系和医学院教授共同授课的教学和 研究计划，在此基础上申请NIH交叉学科中心的项目获得资助。 麻省理工学院的跨学科研究中心和实验室已超过64个，如雷达实 验室、电子实验室、怀特克学院等。斯坦福大学的Bio-X计划。
重视战略研究：加强学科发展战略研究，绘制学科发展地貌图， 分析可能的学科隆起高地。加强与两院合作，推进技术预见。
2．加强对重要的战略需求领域多学科交叉研究的部 署，促进跨越式发展
“十三五” 跨科学部优先发展领域：以促进基础科学取得重大进展和服 务创新驱动发展战略为出发点，根据我国经济社会和科学技术发展的需求， 凝练具有重大科学意义和战略带动作用的学科交叉问题，为制定重大项目 和重大研究计划指南以及重点领域战略部署提供指导。
1．大力支持新兴交叉学科和学科交叉研究
学科发展思路：在学科均衡协调可持续发展Hale Waihona Puke Baidu布局基础上，重 点推动学科的差异化管理，实现学科发展的重点突破
推动学科交叉：促进自然科学与社会科学的学科交叉；加强数 理科学、化学、信息科学、工程材料等与生命科学的交叉；加 强能源、资源、生态环境、地学等问题导向交叉学科研究； 关注需求导向：加强对工程科学、信息、管理、医学等学科支 持，重视问题产生机制和资助机制差异化，更好响应产业变革、 行业发展以及国防民生发展需求； 关注范式变革：加强对数据科学、计算科学等可能带来研究范 式改变的新兴领域的支持，如大数据、社会计算等。
5．交叉学科人才培养是发展的动力
▓ 国外科技政策研究专家的观点：“优秀的年轻科学家倾向于充满科 学机会的学科交叉领域”；“政府和基金组织应该鼓励优秀的年轻 科学家从事充满科学机会与风险的交叉学科研究”。 ▓ 美国在制度和体制上重视交叉学科人才培养的做法：硕士、博士阶 段都强调主修、副修的结合，文、理、应用学科的渗透，鼓励各院 系开设新兴、前沿、交叉或跨系、跨学院选修课，在课程设置、教 学内容、授课方式上，全面贯穿交叉、融合、综合化的培养新模式。 ▓ MIT的成功就在于它不仅有一流的专业教育，而且具备良好的交叉学 科基础和文化底蕴、强调学生人文、艺术和社会科学方面的基础教 育，注重培养学生用非定量的分析方法对事物作合理的判断，以求 在相关学科领域实现新的跨越。另一方面，鼓励导师跨出本学科在 其他学科招生，还可以设联合导师，多学科、多导师共同指导学生。
3．建设一批交叉学科特征突出的科学研究中心
2．科学前沿的重大突破和原创性成果的产生 往往是多学科交叉融合的结果
▓ 科学上的新理论、新发明的产生，新的工程技术的出现，经常是在 学科的边缘或交叉点上，重视学科交叉将使科学本身向着更深层次 和更高水平发展，这是科学发展的自身规律。 ▓ 当今世界，新的学科生长点生成，科学前沿的重大突破，重大原创 性科研成果的产生，大多是多学科交叉融合的结果。也是未来科学 技术发生革命性变化的重要源泉。诺贝尔奖成果中，近半数的项目 是多学科交叉融合取得的，这种趋势愈来愈明显。 ▓ DNA分子双螺旋结构的发现，就是物理学、生物学、化学交叉融合 的结果。
三、存在的问题
▓ 推动学科交叉融合的力度不够，还缺乏有力措施（七届 4次全委会报告，） ▓ 学科之间的交叉研究缺乏深层次实质性的融合 ▓ 科技评价体系缺乏长远观念，不利于交叉学科发展 ▓ 交叉学科人才培养缺乏计划，造成交叉学科人才短缺
四、未来展望
1. 大力支持新兴交叉学科和学科交叉研究 2. 加强对重要的战略需求领域多学科交叉研究的部署， 促进跨越式发展 3. 重点建设一批新兴交叉学科领域国家实验室和学科交 叉研究中心 4. 切实加强交叉学科人才培养 5. 建立科学合理的评价体系，创造环境。
3．科学和技术之间高度融合将极大地推动全 球多学科技术革命
▓ 正在孕育兴起的新一轮科技革命具有全球性、多学科交叉融合等 特征。学科间界限更加模糊，跨学科研究和学科交叉、融合不断 地开拓出新的研究领域，形成新的学科生长点和革命性创新。 ▓ 科研主体由单兵作战转向协同合作。许多重大科学问题的解决需 要多学科的协同、需要多种先进技术手段的综合运用。许多科学 问题的范围、规模、成本和复杂性远远超出一个国家的能力，如 人类基因图谱、全球变化等投资强度大、多学科交叉的基础研究， 往往需要开展双边和多边的科技合作。 ▓ 科学、技术、工程加速渗透与融合。基础科学更加强调问题导向 的研究，基础和应用、科学和技术之间的联系日益紧密。