最終解開遺傳物質DNA結構奧秘的人,除了沃森,其他都不是生物學家,而是物理學家和化學家。
20世紀醫學所取得的巨大飛躍在很大程度上應該歸功于醫學成像,但這個飛躍不是由生物學家或醫學家、而是由物理學家來推動的。
科學史故事告訴我們,學科交叉是顛覆性創新的重要途徑。
本文根據中國科協名譽主席、中國科學院院士韓啟德在北京大學“學科交叉的魅力”名師系列講座第一講 “漫談學科交叉”的發言整理而成,旨在探討影響學科交叉研究成功的因素。
“科學”這個名詞,常常讓我們誤以為科學就是分科之學,然而,分科遠遠不是科學真正的內涵。即使在19世紀科學分科格局基本形成以后,學科的邊界也總是模糊的、不確定的。
尤其是從近兩個世紀以來生物學的發展歷程看,生物學范圍內的學科之間,從來就沒有固定的界限,它們總是處于不斷的流動之中,在相互交叉與融合過程中發展,而重大顛覆性創新多數發生在不同學科的交界處。
學科交叉不僅是當今時代科技創新的源泉,而且歷來如此,它是科學的題中應有之義。而哪些條件是促成學科交叉成功的關鍵要素?
學科交叉的動力源泉
學科交叉成功與否,首先取決于研究者有多大的科研志向。
是有志于蓋新房,還是僅僅增磚添瓦?
所謂“蓋新房”,就是去做從0到1的原始創新研究,去爭取獲得基本概念或重大技術方法的突破,開辟出一片新的研究領域;“增磚添瓦”就是在別人已經打好地基、大家正在蓋房時去增添一磚一瓦。增磚添瓦當然也需要,增添的磚瓦還有大小的區別。但只有當你有志于蓋新房時,才會大大增強學科交叉的動力。
是自己創造方法,還是僅僅采用現成的方法?
如果采用大家都在用的、現成的實驗方法,要取得獨創性的研究成果非常不容易,因為一般來說你能想到的,別人也能想到,憑什么你能做得比別人好呢?本領域的老大難問題往往是受制于方法上的限制,跨界從別的學科獲取研究方法和技術,就容易取得研究的突破。
是精益求精,還是“見異思遷”?
有的同學擔心做跨學科研究,結果別的學科沒學到,本學科也耽擱了。這是有可能的,這樣的擔心不無道理。我認為關鍵在于要打牢本學科的基礎,要在本學科的某個問題上鉆研得特別深,或者在本學科的某項技術或實驗方法上“一招鮮”。這樣不僅“保了底”,而且有了跨學科的“本”,別的學科研究者也會更愿意與你合作??鐚W科不是“見異思遷”、這山望著那山高,根本在于對自己從事的研究內容和所用方法精益求精,無論是本學科的還是所跨學科的。
當然,最重要的是把科學當作自身的追求,還是僅僅當作求名求利的敲門磚?這是決定一個人科研志向的根本因素,道理顯而易見,當下很多人不敢去跨學科,或者邁開了一步卻走不下去,都是因為沒有解決這一條。
夯實地基才能“跨越”學科
回顧我的科研生涯,由于數理化生的基礎薄弱,等到需要做學科交叉研究時就感覺力不從心。所以,我殷切希望現在年輕的一代一定要把數理化生的地基打好,所謂地基就是基本理論、基本知識、基本技術。地基的厚度決定將來交叉學科跨越的廣度和科研成就的高度。
我現在對錢學森之問的體會越來越深,在應試教育下,中小學生課業負擔越來越重,學的科學知識越來越多,但離科學精神、科學思想和科學方法越來越遠。看起來數理化生課程學得不少,卻沒有掌握精髓,沒有內化成自己的思想,不會應用。
所以我們的教育必須真正地改革了!當然我們大家不能只是等待改革的完成,即使今天改革正在進行,現在的年輕人仍然可以有所作為。像北京大學等一些走在前面的大學,就一直在鼓勵學科交叉研究,我們不能等待,要往前走。
這里我想特別強調學習科學史的重要性。從事科學研究,一定要了解科學是什么?科學是如何一步一步發展到今天的?自己從事的專業、研究的領域乃至正在研究的課題是如何發展而來的?學習這些不僅可以加深我們對科學問題的理解,更重要的是能更加深入理解科學精神、科學思想和科學方法,提高自己的科學素養。我認為科學史應該成為大學教育中的基礎必修學科。
加強政策引導和鼓勵
國家在制定科技規劃和設置科研項目時,要充分考慮到學科交叉,加強鼓勵和引導。
完善學科交叉的同行評議。同行評議現在存在很多問題,涉及交叉學科時問題更大。我們作了一些相關研究,提出在進行交叉學科同行評議時,要特別注意以下四個方面:1)要注意評議專家的選擇;要選擇對學科交叉有興趣且有一定基礎的專家;2)評議時要給予答辯和充分討論的機會;3)對評議結果要設立申訴機制;4)事先對評委進行培訓。在國家自然科學基金委員會、科技部等組織重大項目評議時,建議事先對評委就交叉學科如何評議進行培訓。
完善教師學術評價機制。對教師學術水平的評價不能僅僅依靠論文,乃至CNS(Cell,Nature,Science)的文章發表情況,而要從學科高度和是否具有原創性來進行評估,要給學科交叉研究成果更大權重。
完善研究生畢業論文與發表論文的要求。研究生的教育理念對學科交叉建設存在巨大影響。例如現在的研究生畢業,要求發表論文,頂尖的高校還要求發表比較好的論文。而交叉學科的學生本來就要花費更多的時間和精力來完成課題研究,發表論文更難。因此在制定研究生畢業論文與論文發表的要求方面,對學科交叉應有特殊的政策。
獨立身份,虛實結合
重點高校和科研院所有必要建立專門的獨立交叉科研機構,并且給予重點扶持。北京大學建立和支持前沿交叉學科研究院的做法,值得推廣。
交叉科研機構一定要處理好虛體和實體的關系。全世界的交叉研究機構都存在這個問題,如果做成實體,往往面不夠廣;如果都是虛體,往往推不動發展。所以如何通過虛實結合,達到既有實體的推動力又能在面上拉動更多的人來進入學科交叉,是需要研究和實踐的一個重要問題。
交叉科研機構需要設置獨立的學術委員會和學位委員會。
要完善兼職教授、雙聘教授制度。既要落實他們的責任,又不能造成過度的負擔;既要有激勵機制,也要有規范和限制性的制度。
做好研究生的管理服務。如何做好交叉研究機構研究生的雙重管理?既要有統一管理,又不導致他們脫離所在學科的研究集體,這需要不斷探索。
建設與用好公用研究設備平臺。既要制定合理的制度和辦法,提供方便和服務,讓更多的人來用這些設備,又要維護好設備,保證可持續運轉;要防止平臺淪為少數人專用,也不要讓設備空轉。這些都需要在實踐中摸索經驗。
培育文化和土壤
培育追求真理、講求品位的氛圍。核心是提倡竺可楨先生所主張的從事科學要“只問是非,不計利害”。要講求優秀科學家的脾性和品位,包括好奇心、激情、專注、執著、誠實,遵守科研規范和道德。
推崇和而不同、兼容并包的氛圍。學科交叉要鼓勵打破常規,允許失敗。學科交叉成功的人,往往是特別聰明的人,他們可能在性格上乃至精神上有點特別,對他們要給予包容。美國的分子生物學奇才Kraig Venter,總是特立獨行,四面樹敵,他甚至說“我最引以為榮的成就當數被商界與學術圈嫉恨”,像他那樣的人都能繼續獲得發揮才能的空間,這方面值得我們學習。這樣的天才應當得到包容。美國學術圈有更好的學科交叉氛圍和科學文化土壤,這是需要我們努力追趕的地方。我們要鼓勵不同觀點同時存在,視不同意見為珍寶,各美其美,美人之美。我認同美國詩人華萊士· 史蒂文斯所說,“不完善,才是我們的天堂”。
建立合作交流、平等互利的氛圍??茖W史上可以舉出很多例子,在某個小型學術會議上,乃至喝咖啡、閑聊散步時,科學家之間互相交流,突然得到啟發,產生靈感,從而作出重大創新。現在我們的好多學術會議缺乏真正的學術交流,已經變了味,我們要讓它們回歸本源。我主張多一些有目的的學術訪問,以此加強交流。在科研合作中要相互謙讓,多作貢獻,少要所得,同時注意簽訂必要的合作協議,有時“丑話說在頭里”“親兄弟明算賬”反而能避免不必要的矛盾,使合作關系更加和諧長久。
傳播優秀經驗、創造輿論。北大辦好“學科交叉的魅力”名師系列講座,就是為提倡學科交叉制造輿論的一種努力。希望大家齊心協力,把系列講座做好、推廣好,擴大影響,同時反過來促進講座得到良性發展。
來源:《中國科學報》