韩启德院士北大开讲:是什么决定了学科交叉研究的成败?

2020-05-14 科学网公众号

最终解开遗传物质DNA结构奥秘的人,除了沃森,其他都不是生物学家,而是物理学家和化学家。

  最终解开遗传物质DNA结构奥秘的人,除了沃森,其他都不是生物学家,而是物理学家和化学家。

  20世纪医学所取得的巨大飞跃在很大程度上应该归功于医学成像,但这个飞跃不是由生物学家或医学家、而是由物理学家来推动的。

  科学史故事告诉我们,学科交叉是颠覆性创新的重要途径!

  本文根据中国科协名誉主席、中国科学院院士韩启德在北大“学科交叉的魅力”名师系列讲座第一讲“漫谈学科交叉”的发言整理而成,旨在探讨学科交叉研究取得成功的影响因素。

  “科学”这个名词,常常让我们误以为科学就是分科之学。然而,分科远远不是科学真正的内涵。即使在19世纪科学分科格局基本形成以后,学科的边界也总是模糊的、不确定的。

  尤其是从近两个世纪以来生物学的发展历程看,生物学范围内的学科之间,从来就没有固定的界限,它们总是处于不断的流动之中,在相互交叉与融合过程中发展,而重大颠覆性创新多数发生在不同学科的交界处。

  学科交叉不仅仅是当今时代科技创新的源泉,其实历来如此,它是科学的题中应有之义。而哪些条件是促成学科交叉成功的关键要素?

  学科交叉的动力源泉

  学科交叉成功与否,首先取决于研究者有多大的科研志向。

  是有志于盖新房,还是仅仅增砖添瓦?

  所谓“盖新房”,就是去做从0到1的原始创新的研究,去争取获得基本概念或者重大技术方法的突破,开辟出一片新的研究领域;“增砖添瓦”就是在人家已经打好地基、大家正在盖房时去增添一砖一瓦。

  增砖添瓦当然也需要,增添的砖瓦还有大小的区别。但只有当你有志于盖新房时,才会大大增强学科交叉的动力。

  是自己创造方法,还是仅仅采用现成的方法?

  如果采用大家都在用的现成的实验方法,要取得独创性的研究成果非常不容易,因为一般来说你能想到的,别人也能想到,凭什么你能做得比人家好呢?

  本领域的老大难问题往往是受制于方法上的限制,跨界从别的学科获取研究方法和技术,就容易取得研究的突破。

  是精益求精,还是见异思迁?

  有的同学担心自己去跨学科,结果别的学科没学到,本学科也耽搁了。这是有可能的,这样的担心不无道理。

  我认为关键在于要打牢本学科的基础,要在本学科的某个问题上钻研得特别深,或者在本学科的某项技术或实验方法上有“一招鲜”。

  这样不仅“保了底”,而且有了跨学科的“本”,别的学科研究者也会更愿意与你合作。跨学科不是见异思迁,这山望着那山高,根本在于对自己从事的研究内容和所用方法精益求精,无论是本学科的还是所跨学科的。

  最后,最重要的是把科学当作自身的追求,还是仅仅当作求名求利的敲门砖?

  这是决定一个人科研志向的根本因素,道理显而易见,我就不再展开讲了,但这确实是最重要的一条。当下很多人不敢去跨学科,或者迈开了一步却走不下去,都是因为没有解决这一条。

  夯实地基才能“跨越”学科

  回顾我的科研生涯,由于数理化生的基础薄弱,等到需要做学科交叉研究时就感觉力不从心。所以,我殷切希望现在年轻的一代一定要把数理化生的地基打好,所谓地基就是基本理论、基本知识、基本技术。地基的厚度决定将来交叉学科跨越的广度和科研成就的高度。

  我现在对钱学森之问的体会越来越深,在应试教育下,中小学生课业负担越来越重,学的科学知识越来越多,但离科学精神、思想和方法越来越远。看起来数理化生课程学得不少,却没有掌握精髓,没有内化成自己的思想,不会应用。

  所以我们的教育必须真正的改革了!当然我们大家不能只是等待改革的完成,即使今天改革正在进行时,现在的年轻人仍然是可以有所作为的。像北京大学等等一些走在前面的大学,就一直在鼓励学科交叉研究,我们不能等待,要往前走。

  这里我想特别强调一下学习科学史的重要性。从事科学研究,一定要了解科学是什么?科学是如何一步一步发展到今天的?自己从事的专业,研究的领域乃至正在研究的课题是如何发展而来的?

  学习这些不仅可以加深我们对自己面对科学问题的理解,更重要的是能更加深入理解科学精神、思想和方法,提高自己的科学素养。我认为科学史应该成为大学教育中的基础必修学科。

  加强政策引导和鼓励

  国家在制定科技规划和设置科研项目时,要充分考虑到学科交叉,加强鼓励和引导。

  完善学科交叉的同行评议。同行评议现在存在很多问题,涉及交叉学科时问题更大。

  我们做了一些相关研究,提出在进行交叉学科同行评议时,要特别值得注意以下四个方面:

  1)要注意评议专家的选择;要选择对学科交叉有兴趣且有一定基础的专家;2)评议时要给予答辩和充分讨论的机会;3)对评议结果要设立申诉机制;4)事先对评委进行培训。在国家自然科学基金委员会、国家科技部等组织重大项目评议时,建议事先对评委就交叉学科如何评议进行培训。

  完善教师学术评价机制。对教师学术水平的评价不能仅仅依靠论文,乃至CNS的文章发表情况,而是从学科高度和是否具有原创性来进行评估,要给学科交叉研究成果更大权重。

  完善研究生毕业论文与发表论文的要求。研究生的教育理念对学科交叉建设存在着巨大的影响。

  例如现在的研究生毕业,要求发表论文,顶尖的高校还要求发表比较好的论文。而交叉学科的学生本来就要花费更多的时间和精力来完成课题研究,发表论文更难。因此在制定研究生毕业论文与论文发表的要求方面,对学科交叉应有特殊的政策。

  独立身份,虚实结合

  重点高校和科研院所有必要建立专门的独立的交叉科研机构,并且给予重点扶持。北京大学建立和支持前沿交叉学科研究院的做法,值得推广。

  交叉科研机构一定要处理好虚体和实体的关系。全世界的交叉研究机构都存在这个问题。如果做成实体,往往面不够广;如果都是虚体,往往推不动发展。所以如何通过虚实结合,达到既有实体的推动力又能在面上拉动更多的人来进入学科交叉,是需要研究和实践的一个重要问题。

  交叉科研机构需要设置独立的学术委员会和学位委员会。

  要完善兼职教授、双聘教授制度。既要落实他们的责任,又不能造成过度的负担;既要有激励机制,也要有规范和限制性的制度。

  做好研究生的管理服务。交叉研究机构的研究生如何做好双重管理?既要有统一管理,又不导致他们脱离所在学科的研究集体,还需要不断探索。

  建设与用好公用研究设备平台。既要制定合理的制度和办法,提供方便和服务,让更多的人来用这些设备,又要维护好设备,保证可持续运转;要防止平台成为少数人专用的,又要不让设备空转。这些都需要在实践中摸索经验。

  培育文化和土壤

  培育追求真理、讲求品味的氛围。核心是提倡竺可桢先生所主张的从事科学要“只问是非,不计利害”。要讲求优秀科学家的脾性和品味,包括好奇心、激情、专注、执着、诚实,遵守科研规范和道德。

  推崇和而不同、兼容并包的氛围。学科交叉要鼓励打破常规,允许失败。学科交叉成功的人,往往是特别聪明的人,他们可能在性格上乃至精神上有点特别,对他们要给予包容。

  美国的分子生物学奇才Kraig Venter,总是特立独行,四面树敌,他甚至说“我最引以为荣的成就当属被商界与学术圈嫉恨”。像他那样的人都能继续获得发挥才能的空间,这方面值得我们学习。这样的天才应当得到包容。

  美国学术圈有更好的学科交叉氛围和科学文化土壤,这是还需要我们努力追赶的地方。我们要鼓励不同观点同时存在,视不同意见为珍宝,各美其美,美人之美。我认同美国诗人华莱士• 史蒂文斯所说:“不完善,才是我们的天堂”。

  建立合作交流,平等互利的氛围。科学史上可以举出很多例子,在某个小型学术会议上,乃至是喝咖啡、闲聊散步时,科学家之间互相交流,突然得到启发,产生灵感,从而做出重大的创新。

  现在我们的好多学术会议缺乏真正的学术交流,已经变了味,我们要让它们回归本源。我主张多一些有目的的学术访问,以此加强交流。在科研合作中要相互谦让,多作贡献,少要所得,同时注意签订必要的合作协议,有时“丑话说在头里”“亲兄弟明算账”反而能避免不必要的矛盾,使合作关系更加和谐和长久。

  传播优秀经验,创造舆论。北大办好“学科交叉的魅力”名师系列讲座,就是为提倡学科交叉制造舆论的一种努力。希望大家齐心协力,把系列讲座的节目做好,推广好,扩大影响,同时反过来促进讲座得到良性发展。

  (《中国科学报》记者胡珉琦整理)

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