跨学科研究

人类进行跨学科性的研究已有较长历史，但真正称得上跨学科的，还是在近代有了分门别类的学科建制后才逐渐成形的。其中最著名的当属

由于与传统研究所面临的问题在类型、规模和难度上都有巨大不同，因此当前的跨学科研究呈现出一些新的态势和特点。其一，是学科跨度加大、数目增加、非学科类内容日益增多，方式日趋复杂，界限越来越不明晰;其二，科学研究中自觉地组织化程度提高了，通过这种组织，不同的学科和领域的人们自觉地走到一起开展合作性的科学研究，学科封闭越来越没有市场和发展空间;其三，人文与社会科学成为跨学科研究的活跃领域，它们甚至大规模地向自然科学和技术进行反向渗透;其四，社会开始不断接纳跨学科研究的价值观。学校中各级各类的通识教育特别是人文素养和社会技能教育都在试图克服由于分科知识的单一化教育所带来的多种弊端;社会在人才选择上也强调专业基础知识、业务技能、人文素养与社会经验相结合的重要性，把厚基础、宽口径、亲和度、拓展能力等作为一种人才标准来追求;各种大的科学和技术研究与开发项目都组织多学科和背景的人员参加并广泛征求各方面乃至公众的意见，等等，这都展现了跨学科研究与发展的兴旺势头和社会影响。

跨学科研究根据视角的不同可概要地分为方法交叉、理论借鉴、问题拉动、文化交融四个大的层次。其中，方法交叉有方法比较、移植、辐射、聚合等，这些通常发生在各学科之间，其中每一方面和环节都包含着非常丰富细致的内容。理论借鉴主要指知识层次的互动，通常表现为新兴学科向已经成熟学科的求借和靠近，或成熟学科向新兴学科的渗透与扩张。问题拉动是以较大的问题为中心所展开的多元综合过程，有纯粹为研究客观现象而实现的多领域综合，也有探讨重大理论问题而实现的多学科综合，更有为解决重大现实疑难而实现的各个方面的综合。关于这个问题，英国科学家齐曼在《元科学导论》中曾经提出科学研究的三个主要维度，即知识或科学哲学维度，共同体或社会维度，个人或心理学维度。齐曼认为，科学是一项复杂活动，它同时存在于所有这三个维度之上，三个维度间的不同作用展现了科学活动的复杂景观。文化交融是不同学科所依托的文化背景之间的相互渗透与融合，这种融合并不是一个单独的过程，因为学科间的任何互动都有文化的因素参与，但真正的文化交融又是一个更深更广的过程，是跨学科研究的终极目标。当代跨学科反思真正要挖掘的，正是这后一种情况。　显然，要自如地进入跨学科研究并非易事。除了具备传统科学研究所要求的较高专业科学素质外，还要有跨学科研究的严格训练，培育跨学科的意识、视野和情怀特别是必要的学术规范等。由于科学研究已经进入跨学科行动这样一种大科学时代，因此当务之急是要有对跨学科研究的恰当理解和正确态度。在科学共同体内部，跨学科研究目前遇到的阻力主要是深度共识的匮乏。为此，必须加大科学内部跨学科的清理和宣传，通过推动有效方法的移植，包括对对象的转移、理论或原理的推广、基本理念渗透所形成的方法论融合，形成跨学科研究的基本操作规程;通过推进对复杂问题、复杂适应系统和复杂性科学的广泛研究，推动跨学科基础研究的建设;通过对传统研究模式的超越和技术提升实现科学研究跨层次性、可移植性和高综合性的系统整合，将天才的想象与扎实的论证及现实的组合有机统一起来;通过将有效性规则在领域扩张、科学基本素质兼容方面的试验，将条件性原则在根据和边界上的应用，将多样性原则在多层次化、系统化、具体化等方面的贯彻，实现对跨学科研究的内在结构和社会外化的整合。　在科学共同体外部，跨学科研究目前遇到的直接阻力是科研体制的僵化和被学科割据所垄断的流行教育。实际上，人们常说要用素质教育取代应试教育，而素质教育的科学基础之一就是跨学科研究。由于跨学科研究的需要，当代科学教育在基本知识和技能上，首先要使受教育者在科学研究中知道选择哪些后继的标准对现存和备选事物作出评估，知道怎样选择研究工具，怎样理解与把握科学研究的可行性，怎样获取结论和把握系统的隐含性知识以及理论和实践、系统与政策之间的多样性联系，甚至清晰地知道自己的价值观，进而改进外在工具和环境等等。为此，必须坚决改革现有教育的某些弊端，打破专业、课程和行政上的条块限制，杜绝教育中不适当的过早分科，通过广泛的通识教育和综合训练等消除不合理教育给青少年知识与智能特别是心理和观念所带来的不良影响。　由于现代标准意义的科学在中国起步和发展都比较晚，更缺少西方近代知识论意义上的分科概念，因此中国人在跨学科研究的理解上将不会遭遇西方成熟科学文化那样严重的障碍，这或可成为今天跨学科研究的一个重要思想补充资源。为此，不仅许多现代西方思想家频频向中国古老的文化智慧表示敬意，著名华裔科学家陈省身、杨振宁及国家最高科学技术奖获得者吴文俊等更是从中华先民的宝藏里获得启迪。这也是华夏5000年文明给予现代跨学科研究的一个馈赠。但是，鉴于跨学科研究领域在近年来出现的一系列学术失范现象及所产生的不良影响，在科学技术和应用伦理学发展繁荣的今天，更应该加强跨学科研究的哲学和伦理学思考，探索跨学科研究的伦理学，通过强化学者和科学家的道德自律或他律，保证跨学科研究的顺利推进。这正是未来跨学科探索所面临的社会责任。

美国

唯物辩证法认为物质世界是普遍联系和永恒发展的，这是具有普遍指导意义的世界观和方法论。联系的观点是唯物辩证法的一个基本原则，一个基本观点。事物联系的普遍性，要求我们认识任何事物都必须坚持联系的观点，反对行而上学的孤立观点。正如列宁所说：“真理只是在它们的总和中，以及在它们的关系中才会实现。”可见，只有坚持用普遍联系的观点观察问题，才能达到对事物真理性的认识，否则，就会陷入片面性。提倡跨学科研究，就是在学科研究方面促进人们贯彻与实施唯物辩证法关于普遍联系观点的重要实践，是推动人们在科学研究领域更加逼近真理的正确方向。为此，必须突破现有以学科划界的研究模式，走向更加符合客观物质世界规律“普遍联系”的研究模式。这是科学技术界的一场革命，由此必将会引发出我国的“新经济”即“跨学科经济”的出现。

跨学科领域简称跨学科，又称交叉学科，多学科，综合学科或复杂性学科，都是同一个内容，不同的称谓。

上世纪八十年代初，科学家钱学森从系统科学理论提出科学理论、经验知识和专家判断力相结合的半理论、半经济方法来处理复杂性问题。

八十年代中，由诺贝尔奖获得者葛尔曼为首的一批不同领域的科学家，在美国组成了桑塔菲研究所，开展跨学科领域的研究，称为复杂性研究(复杂性科学)。这里既有自然界的复杂性也有人类社会及人自身的复杂性。他们的研究体现了现代科学技术发展的综合趋势。葛尔曼说过：“研究已表明物理学、生物学、行为科学，甚至艺术与人类学都可以用一种新的途径把它们联系在一起。”这一领域曾取得了一定的进展，如遗传算法、计算机网络、演化经济和人工生命系统等。

随着“人类基因计划”的实施，生命科学进入“后基因组”时代，在这个时代，生命科学涉及的范围越来越广，涉及的问题越来越复杂，采用技术也越来越先进。前些年，国际上出现过Bio-X一词，认为生命科学要进一步深入发展，仅靠自身学科是不够的，必须借助于物理学、化学、数学、工程学和计算机科学等非生命学科与生命科学相互交叉的力量，这似乎已形成多学科交叉的潮流。由此而出现一批新型多学科交叉的研究机构，如美国斯坦福大学的Bio-X中心。与此同时，在这一过程中诞生了许多新的交叉学科：生物化学(Biochemistry)、生物物理学(Biophysics)、生物数学(Biomathematics)和生物工程学(Bioengineering)等。

这种不同学科的交叉融合结出许多硕果，其中最重要的就是德尔布吕克的学生沃森(J.Watson)和英国晶体学家克里克(F.Crick)在1953年提出的DNA双螺旋模型。从此生命科学由过去的描述性学科转变成为实验学科，并形成了许多新的交叉学科。

二十世纪末又一次兴起了与生命科学相关的多学科交叉的潮流。但这一次唱主角的不再是物理学和化学等，而是生物学，其命名由Bio-X发展到X-Biology。这个变化一方面强调生命是一个特定研究对象，不再是物理学和化学的附属品，另一方面也强调了非生命学科对生命科学研究的重要性。例如，过去的遗传学研究依赖于单个基因突变的分析，而今天的化学遗传学，则试图利用组合化学产生的巨量小分子化合物去研究基因的功能。正如这门学科的创始人斯耐伯(S.Schreiber)所说：“我们的目标是为每一个基因找到相应的小分子化合物，用它来分析细胞和有机体的功能。”

国内的物理学家中就有郝柏林、张春霆等院士和罗辽复教授等参与了生物信息学方面的研究。胚胎发育生物学家施履吉院士前些年提出：生物学面临一个更基本的挑战是如何读懂那些30亿个核苷酸构成的天书，应及早部署，联合有关学科的专家，开展“遗传语文”的研究。数学家王梓坤院士认为现在至少有两门新学科正呼之欲出：一门是“计算生物学”主要从事非线性序列统计分析，如分维、神经网络、复杂性、数学建模、计算数学等;另一门是“生物信息学”，主要从事生物信息的获取、处理、储存、分析和解释。可见我国的科学家已在着手从事跨学科方面的研究。

在技术开发上，有了好的创意，不一定能实现成功的技术革新;有了许多高水平的专家，不一定能形成很强的合力。这就是说需要不仅是发明之“母”，它还要有合作的“远亲”，即让不同学科的研究人员在一起合作。位于美国北卡罗来那教堂山的“环保型溶剂和工艺科技中心”采用一种非传统的方法，在该中心每个研究小组里增加一名社会学家，其目的在于分析成员之间的交流模式，从而提出改进方法，使其更为高效率地工作。理论专家与实验专家之间有着一道传统的鸿沟：一些研究人员往往不了解其它领域的行话，而又不去问一些过于浅显的问题，或者不愿意把那些重要的、难得的信息告诉关系疏远的同事。社会学家索纳沃德(D.Sonnenwald)恰恰解决这种沟通上的问题，从而使两方面的专家能够高效率地合作，帮助他们缩短了从实验室到市场的时间。

在化学家、物理学家和激光工程技术人员共同努力下，一个新的多学科交叉领域诞生了。他们利用激光场所发现的与原子、分子、团簇、等离子体、核子及基本粒子有关的多种特有现象。现在他们正在努力把激光场的强度提高到比1028W/cm2更高的水平，激光可在真空中产生电子-正电子对。

R.W. Shorthill是天体物理学家。1976年，他为了测试地球大陆块漂移、地球轴颤动和地球自转等，与Vali合作利用废弃涵洞建造一台大型干涉仪，这是一台长200M、宽200M的巨型传感装置，还要求恒温与真空条件。尽管他们已获得资助，但总觉得困难很多。在他们为难时，听说有光纤报告会，他俩对光纤都是外行，抱着听了没有害处的想法参加了报告会。在听到中途时，两人突然站起来，相互高兴地说：“解决问题的办法有了。”立即走出会场，商量半夜，决定把200M×200M的建造方案抛弃，采用多卷绕制的光纤组成闭合光回路，其直径约有磁水杯那么大。用此完成了测试任务，进一步使用沿闭合光回路里正反两个方向传播的激光谐振频差来测定惯性空间的方位，这纯粹是光学仪器，但在功能上与高速旋转的陀螺仪一样。这说明吸收其它学科的知识，丰富并加深了对研究对象的认识，创新产品——激光陀螺仪就产生了，这是不同学科渗透与结合的硕果。

中、西医都经历了长期发展，中医立足于人体的整体辩证论治，而西医着重于病变部位的微观研究，两者相互渗透与结合，创新出中西医结合的体系。临床证明，不少疾病采用中西医结合的治疗效果比单一治疗为好。

我国经络学说与现代物理学相结合，祝总骧教授采用三种生理、生物、物理学的方法进行研究，对人体客观定位，展示出古代经络图谱。

跨学科领域的研究是对单一学科研究的挑战与革命，是人类认识自然、改造自然的实质性突破。这是科学发展与技术进步的必然趋势，必将对未来科学与技术产生深远的影响。