学科交叉应对全球挑战

发布时间:2024-07-08 09:55:49    浏览:

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  学科交叉应对全球挑战筹集4000万美元从来不是件小事,Theodore Brown知道自己的计划可能尤其难让人接受。作为上世纪80年代美国伊利诺伊大学负责研究管理的副校长,Brown承担了向该校校友、富裕化学家和企业家Arnold Beckman招募大笔捐助的任务。当时Brown十分踌躇,他认为大学的经费应当主要来自该州,于是,他决定设计一个之前从未有过的项目。

  1983年,他和同事提议建立一个研究所,但该机构没有任何机会从常规渠道获得经费。它将“藐视”定义许多现代大学的强大学科界限,将不同学部的成员集合起来,引导他们共同投身于公用项目。Brown认为,这将有助于大学教员处理更大的科学和社会问题。

  “目前,那些真正具有挑战性、值得研究的问题是复杂的,需要尖端设备和知识工具。”他说,“传统的大学院系结构并不利于合作和跨学科工作。”这可能是发展跨学科研究的最早努力了。而现在,跨学科研究已经几乎横扫了全世界的大学。

  在日前举行的第二届全球重大挑战论坛上,与会专家表示,当前全球面临资源短缺、环境污染、气候异常、灾害疫情频发等诸多严峻挑战,需要多领域、多学科协同配合。

  英国皇家工程院院长达姆安道林在致辞中表示:“面对全球挑战,最重要的一点是我们要以创新的思路打破各学科的边界,我们也同时希望在工程界、社会界以及科学界有更多的参与,要打造一个强有力的跨学科团队应对全球的挑战。”

  新项目的发展从来都难以一帆风顺。尽管当时Brown并不完全孤单几乎同一时间新墨西哥州成立了跨学科Santa Fe研究所,但他的建议遇到了极大障碍。系主任担忧他们的职员和经费将被夺走。一些同事嘲笑Brown的建议只是为研究生提供便于交流的开放办公空间:喧闹将使得严肃工作无法进行。甚至一位知名物理学家表示,“跨学科研究是为那些在自己领域不够优秀的人准备的”。

  但Beckman喜欢这个主意,并承诺出资4000万美元。几年后,这个占地2.9万平方米的贝克曼先进科学和技术研究所诞生。Brown出任第一任所长。很快,该研究所获得来自国防部和国家科学基金会等单位的大笔资助。到1993年Brown离开该所时,其他重点大学也派代表前来学习经验。贝克曼研究所也取得了许多令人瞩目的成果,其中包括帮助创立首个图形浏览器。

  自贝克曼研究所创立以来,跨学科研究模型开始扩展到全世界,开始战胜二战以来的主流科学模式专门化趋势。交叉学科研究所在美国、欧洲、日本、中国和澳大利亚等国家迅速发展。研究人员携手致力于解决气候变化、可持续发展和公共健康等议题。“世界性问题并非学科内问题。”致力于研究跨学科问题的北卡罗来纳大学教育心理学家Sharon Derry说,“我们必须推动具有不同技能和经验的人联合起来。没有人具备解决人类目前所面临问题的所有能力。”

  虽然如此,跨学科研究的支持者依然表示,理解速度过于缓慢了,交叉学科研究者在经费申请、升职和向期刊递交论文等方面面临巨大困难。科学家表示,在许多方面,该趋势只不过是一个流行标签。“有一个巨大的推动力让你进入跨学科领域,但实际作研究时,仍然存在障碍。”明尼苏达大学生物工程师David Wood说。

  将学术研究区分成离散范畴的理念,可以追溯到柏拉图和亚里士多德时期,到16世纪,Francis Bacon等哲学家开始为知识的碎片化表示哀悼。

  快速发展的科学面临的一个问题是:有太多信息跨越一个人所能掌握的学科界限。德国比勒菲尔德大学科学史学家Peter Weingart表示,Carl Linnaeus的分类学专著《自然系统》就是一个例子:对比1735年的第一版和1768年的最后一版可以发现,目录从10页扩展到2300页。

  19世纪,现代大学的学科边界开始生根发芽,二战之后开始飞速发展。“当大学开始指数级膨胀后,也产生了更多学系。”加拿大蒙特利尔大学信息学家Vincent Larivire说。Weingart表示,当时美国和苏联的紧张关系也起了一部分作用。苏联政府提出了一个研究纲要,致力于解决社会问题,例如促进农业生产保障粮食安全。而美国政府则强调基础研究应打破束缚。尽管与应用研究相比,基础研究并不强调学科,但同样也不会对跨学科产生压力。

  之后,学科被反复细分。例如,生物学开始被分成植物学和动物学,然后又出现了进化生物学、分子生物学、微生物学、生物化学和生物工程学等。去年年底,宾夕法尼亚大学社会学家Jerry Jacobs粗略计算了密歇根州立大学生物相关学系的数量:近40个。

  于是,在学科林立的情况下,“跨学科”一词出现。最早的引用出现在1937年12月的《牛津英语词典》。但在当时,一些人认为这个词被过度使用了。在当年递交给美国社会科学研究委员会的一份报告中,芝加哥大学的一位社会学家表示,“跨学科”一词属于其他“未经谨慎检查的妙句和口号”。

  不过,Larivire表示,作为一项学术运动,跨学科在上世纪70年始流行,并不断发展。美国也开始将焦点从基础研究和科学自由,逐步向无法靠单一学科解决的社会问题倾斜,例如环境保护。

  美国并不孤单:1994年中欧体育,瑞典研究规划和合作委员会支持出版了一本极具影响力的书《知识的新生产》,并预测,未来科学解决社会相关问题将需要越来越多的跨学科。Larivire表示,该书对欧盟第五框架计划产生了重要影响。该计划强调跨学科和问题导向研究。

  很快,全世界范围内跨学科研究所不断成立,每个都有独特的结构和目标。例如,首批跨学科研究所之一的Santa Fe研究所成立于1984年,致力于一系列学科中的先进数学和计算机技术应用。

  即便发展势头迅猛,跨学科研究人员仍面临着与Brown相同的障碍。1998年,斯坦福大学化学家Richard Zare帮助建立了跨学科研究所Bio-X。但是一位颇有影响力的同事劝告他不要将自己的实验室搬到Bio-X。因为这样做会让Zare脱离化学系,这会削弱该系的实力。

  但到2004年,人们对跨学科研究的兴趣不断加深,美国国家科学院发布了一份名为《促进跨学科研究》的报告。该报告建议院校降低门槛,以便经费可以更加灵活分配,这样跨学科的费用将能被分担。

  对于涉及跨学科的项目或研究所而言,转型并非易事。英国跨学科研究指导顾问Laura Meagher指出,其中最常见的一个错误是,低估了完成跨学科研究所需的责任和人际关系的深度。“人们不清楚需要花费时间建立相互关系。”她说。

  她指出,当自上而下推动合作时,一些对于人际关系的关注可能会丧失,从而导致项目受挫。爱丁堡大学社会和学家Mark Winskel表示,致力于可持续能源研究的英国能源研究中心(UKERC)曾见证了跨学科间的关系有多脆弱。该中心第一个5年计划获得不错的成绩,但下一个5年计划却令人失望。

  Winskel调查后发现,UKERC的结构发生了变化,变成了一个更广泛的研究群落,并打破了已建立的长期关系。“我们变成更多学者和学科的群落。这也意味着结合力的降低。”他说。UKERC从中吸取了经验,并从2014年启动的第三阶段开始,努力建立更稳定的合作关系。

  威斯康星麦迪逊大学社会心理学家Thomas Heberlein表示,通常,社会学家尤其面临结合力缺乏的问题。当资助者强调该研究的社会影响时,社会学家通常被要求评估一个项目更广泛的影响。他表示,当一个社会学家被要求以在表格上打钩的方式而非有真正合作承诺加入到一个项目中时,结果显而易见。

  数个英国调查都发现,与其他学科相比,社会学家更不愿意参加跨学科项目。Heberlein表示,一个绊脚石是自然科学的霸权地位。“这种不平衡破坏了彼此的合作。”他说。

  无论如何,跨学科研究仍取得了长足进步。Brown表示,贝克曼研究所的跨学科研究取得成功。该中心将继续吸引卓越科学家和大笔经费。“事情在不断变化,现在人们关注大问题,如果要解决大问题,你将需要跨学科。”他说。

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