科学家们在着手解决气候变化以及其他棘手问题时,倾向于跨学科研究。但是他们仍然遇到不小阻力。
位于伊利诺伊大学香槟分校的贝克曼研究所
申请4000万美元向来是不容易的,但是西奥多·布朗(Theodore Brown)知道他的“叫卖”效果格外灵。上世纪80年代初期,在美国伊利诺伊大学担任分管研究工作的副校长的布朗肩负着向富有的化学家和企业家、毕业于伊利诺伊大学的阿诺德·贝克曼(Arnold Beckman)募捐的重要任务。贝克曼犹豫了,他认为母校理应从州政府得到大部分资助。于是,布朗决定设计一个他以前不曾见过的项目。
1983年,布朗和他的同事们为一个研究所整理了一项计划,然而该研究所很少有机会通过正规渠道获得资助。这项计划挑战了诸多有强大学科力量支撑的现代大学,它把不同院系的研究者召集起来,为完成共同的项目而工作。布朗认为,他们的计划可以让研究者打破常规,去着手解决更大的科学和社会问题。
布朗说:“我们今天所面临的那些真正值得我们为之工作的问题是复杂的,是需要动用先进设备和智能工具的,我们不能沿一条狭窄的路一直走下去;过去大学院系的传统体系无助于跨学科的协同工作。”
过去属于个例的跨学科研究现在已经在全世界各个大学盛行。虽然在推进跨学科研究事业方面布朗不完全是孤军奋战――美国新墨西哥州圣达菲研究所几乎与布朗同时创立跨学科研究――但是在跨学科思想还未盛行之前,布朗就已经在竭力主张了。当时他的主张遭到强烈抵制。令大学各院系负责人发愁的是,教员以及他们的资金将被人夺走。一些同事嘲笑布朗关于创建开放式办公空间以促使不同学科研究生之间相互联系的想法。当然,喧闹的环境也使得做严谨的工作成为不可能。还有人出来说诋毁的话。有一位知名的物理学家说:“跨学科研究制度是为那些在自己的领域干得不很出色的人设立的。”
但贝克曼很喜欢布朗的计划,他同意了出资4 000万美元的请求,这在当时是给美国公立大学的最大一笔私人捐赠。经过数年艰辛努力,29000平方米的贝克曼高科技研究所建成了。
贝克曼研究所费了好大劲聘请到了一名合格的、愿在新模式下冒险的院长,他就是布朗。于是,像美国国防部和美国国家科学基金会这样的机构,很快地给予贝克曼研究所大量资金,批评声音消失了。1993年,当布朗离开该研究所时,其他各主要大学均派代表团到该所来学习新模式。现在贝克曼研究所的研究者队伍已经超过200人,他们已经取得了令人瞩目的成果,其中包括帮助创立最早一批图形网络浏览器。
自贝克曼学院创立以来,跨学科模式已遍布世界各地,与二战以来一直占主导地位的科学专业化趋势逆向而动。交叉学科研究机构在美国、欧洲、日本、中国、澳大利亚等地发展起来,因为那里的研究者在寻求解决如气候变化、可持续发展和公共卫生等复杂问题。我们从当下的出版物数据中可以看到跨学科的趋势,有超过三分之一科学论文的参考文献涉及到其他学科。美国北卡罗来纳大学从事跨学科研究的教育心理学家沙龙·德里(Sharon Derry)说:“世界上的这些问题不是某个学科可以解决的;我们必须把拥有不同种类技能和专业知识的人汇集起来,没有任何一个人能够具备我们面临的全部问题所需要的一切知识。”
即便如此,跨学科研究的支持者们说,跨学科研究的流行仍是缓慢的,那些从事跨学科研究的人们在申请资金、寻求晋升机会或者向具有影响力的必威体育备用地址 提交论文时往往面临到重大挑战。科学家们说,在很多情况下,趋势只不过是一种时尚的标签。美国明尼苏达大学生物工程学家大卫·伍德(David Wood)说:“尽管有让你从事跨学科研究的巨大推动,但是,当你真的要进行跨学科研究工作的时候,阻力仍然会出现。”
高度专业化
将学术探究对象分为各个互不关联部分的思想可以追溯到柏拉图和亚里士多德时代,但到了16世纪,弗兰西斯·培根和其他哲学家都在为知识的分裂感到悲哀。
在科学迅速发展的时代,某个问题的有关信息所涉及到的学科太多,让单独一个人来处理是不可能的。德国比勒费尔德大学科学史学家彼德·魏因加特(Peter Weingart)以林奈的分类学专著《自然系统》为例指出:从其1735年第一版到1768年最后一版,该著作介绍的图书馆目录从10页猛增到2 300页,涉及的学科达7 000种。
在19世纪,现代大学划分学科界限成为常规。二战之后,学科的数量和影响力激增,因为世界各国,尤其是美国,各个学科的研究工作得到了大力支持。加拿大蒙特利尔大学的信息科学家文森特·拉里维埃(Vincent Larivière)说:“那个时候是大学大发展时期,而且往往通过建立更多的院系来增大大学规模。”
魏因加特说,美苏之间的紧张关系对于划分学科也起着作用。苏联曾经拥有一套致力于解决社会问题的研究计划,例如改进农业以提高粮食安全性。而美国总统艾森豪威尔则认为基础研究不应该受限制。他在1959年的一次讲话中说:“在智力探索领域,可以而且必须实行真正的自由。”虽然没有规定基础研究一定要划分学科,但是在跨学科方面,基础学科没有受到像应用研究一样的压力。
随着各学科的多次细分,专业数量增多。生物学早已分成植物学和动物学,然后再分成进化生物学、分子生物学、微生物学、生物化学、生物物理学、生物工程学等等。在去年,美国宾夕法尼亚大学社会学家杰里·雅各布斯(Jerry Jacobs)列举出了美国密歇根州立大学近40个与生物学相关的院系。他说:“我们必须把具备各种技能和专业知识的人汇集起来。没有一个人知道所需要的每一样东西。”
跨学科(interdisciplinary)这个术语由1937年12月出版的《牛津英语词典》引进,最早被用在一种社会学杂志上。但即使在那个时候,还是有一些人认为这个词已经被滥用了。1937年8月,在一份给美国社会科学研究理事会的报告中,美国芝加哥大学的一位社会学家把“跨学科”这个词与其他“未经严格审查的流行语和广告语”归并在一起。
拉里维埃说,作为一场学术运动,跨学科在上世纪70年代开始流行,且从此得以不断成长。他把跨学科的成长部分地归功于图书馆,因为图书馆开始订购大量必威体育备用地址 且改进研究者接触各领域必威体育备用地址 的途径。例如,一个粒子物理学家可以很容易地浏览生物学杂志。此外,美国开始将其重点从基础研究和科学自由转回到社会问题,例如环境保护,因为单一的学科很难处理这方面的难题。
并不是说只有美国在进行跨学科研究:1994年,一本名为《知识的新生产》(The New Production of Knowledge)的书出版。这本具有影响力的书的出版曾得到瑞典研究规划和协调委员会的部分赞助。书中预测,谋求未来社会相关问题的解决,除其他途径外,跨学科方法将越来越多地被采用。拉里维埃说,这本书特别对欧盟第五框架资助计划产生过影响,该计划从1998年至2002年实行,它强调用跨学科思想来研究问题。
跨学科研究所很快地开始在世界各地涌现,每一个研究所具备其独特的体系和目的。创立于1984年的圣达菲研究所属于最早的一批跨学科研究机构,它着力于将高等数学和计算技能运用到一系列学科中去。其他一些研究机构,如美国麻省理工学院科赫综合癌症研究所,或者美国弗吉尼亚州阿什本的珍丽亚神经科学研究院,这些院所要解决的问题不仅涉及某一个特定学科,还引用了其他领域的知识。另外,如在澳大利亚的莫纳什可持续性研究所,它专门致力于特殊问题的研究。
2004年,作为对日益增长的跨学科工作兴趣的反应――以及作为对那些尝试者所面临的挑战的反应――美国国家科学院发布了一份称为“加快跨学科研究”的报告。该报告撰写人建议有关研究所放低门槛,例如,通过灵活的预算,使得成本可以跨院系分担。
该报告的出版物吸引了大批读者。它已被下载7 600多次,在美国东西海岸产生过巨大影响。在英国德拉姆大学的物理学家汤姆·麦克利什(Tom McLeish)说,管理者在创建一系列校园跨学科中心时,曾阅读了那份报告。在那个时候,麦克利什担任研究所副所长,他把办跨学科事业看作是小型大学在世界舞台亮相的一条途径。他与那些担心跨学科中心会使得他们的预算减少的系主任们争辩,他曾努力制定一种晋升制度,该制度使得给大型跨学科研究团队的奖励与给单一学科研究者的奖励一样多。现在英国德拉姆大学有多个跨学科中心,那里的科学家的研究范围从人之生态和心理的适应力一直到中世纪科学史。
跨学科在亚洲也成为一种趋势。2000年,中国国家自然科学基金会制定了一项跨学科研究计划,在过去的十年里,中国的大学已经建立了几个交叉学科中心,其中有北京大学的高等跨学科研究院。基金会科学政策局副局长郑永和说,中国国家自然科学基金会计划在未来几年内进一步推出跨学科项目。他说:“中国是一个发展中国家,因此,大学和科研院所可以快速建立起一些反映跨学科新潮流的新型研究中心。”
新加坡南洋理工大学在2012年建立了跨学科研究生院,它现在已经有335名学生,而该大学全部研究生人数为2 000。南洋理工大学的跨学科研究生计划执行主任博·林德伯格(Bo Liedberg)解释道,他所在大学的跨学科研究生计划在亚洲是最早的,该计划的制订原先是为了扩大本校资金来源。因为产业部门常常看重现实世界中的跨学科问题,一项跨学科计划可以促进更多的业务参与合作。
团队工作
对已经接受跨学科的研究所或者研究规划来说,从单一学科到跨学科的过渡一直不顺利。英国的一位跨学科团队顾问劳拉·马尔(Laura Meagher)说:“最常犯的错误是:低估一个成功的跨学科项目所承担义务的深度以及所需的人际关系。很多人以为,不就是在某项建议后面附上一大堆简历么,他们没有意识到,建立人际关系是要花费时间的。”
马尔说,当合作推动力来自上级的时候,人们就不去重视人际关系了,受损的是项目本身。英国爱丁堡大学社会和政治科学家马克·温斯凯尔(Mark Winskel)说,英国能源研究中心(UKERC)自2004年起开始组织和实施可持续能源研究,领略了微妙的跨学科会是什么样的关系。温斯凯尔对中心的第一个十年的工作做了评估。他说,中心的最初五年阶段运作良好,其最佳成果是有了一个重要出版物:《2050年的能源》。该出版物综合了各大研究所的成果,且推荐这些成果。但是,下一个五年,该中心未能取得类似成就。
温斯凯尔调查了UKERC的成员,他发现该中心的结构发生了变化,变得更向社会开放了,例如,在第二阶段中期,该中心提供数轮外加资金,这样就破坏了原有的长期关系。温斯凯尔说:“我们成为了汇集各种学者和学科的更具多样化的群体。但这也意味着你的聚合力变小了。”UKERC从其经验得知:2014年5月开始的第三阶段就以建立更稳定的合作关系为目标。
美国威斯康星大学社会心理学家托马斯·希伯莱因(Thomas Heberlein)说,尤其是社会科学家,他们频频处于凝聚力缺乏的境地。当资助者强调他们支持的工作对社会的影响时,社会科学家往往被请来评估某个项目的影响力会有多么大。但是,希伯莱因说,当一个社会科学家为加入某个项目而被要求在方框内打勾,却没有真正地保证该项目涉及的学科,那显然就是侮辱。
社会之争
英国的一些研究发现,社会科学家不像其他学科的研究者那么迫切需要加入跨学科项目。以希伯莱因为例子,他长期与生态学家和环境科学家合作,他面临的障碍之一就是他所称的“自然科学的霸权”。希伯莱因说,相比与其他很多学科领域,例如社会科学,自然学科更趋于受推崇,资助者和研究者均认为自然科学更加缜密。这种不平衡往往导致合作遭受挫折和破坏。致力指导民意调查事业的希伯莱因说,自然科学家经常天真地认为,他们可以使用像SurveyMonkey那样的互联网工具来设计和实施自我调查。对此希伯莱因持不同意见,他说:“我们做的事情真的很难,我们的测量工作是复杂的。不是简单地在计划书后附上很多个人简历,建立人际关系是要花费时间的。”
不同类型的研究者在一起时,缺乏尊重会表现在各个方面。伍德说,生物工程师总是被告知他们的资金申请会让由生物学家组成的专门小组来审核,而生物学家可能鄙视工程研究目标和测量。但这样的生物学家还在评审小组工作,作为报复,评审小组中的工程师们会对临床研究给予限制。
随着越来越多的研究者参与跨学科工作,相互猜疑已开始缓解。在资助领域也有一些成功的迹象。例如,美国国立卫生研究院(NIH)认为跨学科的计划实施情况与常规应用研究计划一样好,或是稍好于常规应用研究。相比之下,欧洲研究委员会已经注意到,通常跨学科项目资金计划在评审小组通过情况并不比学科范围较窄的项目更好。
出版的氛围也很混杂。跨学科研究者长期抱怨说,他们的论文很难刊登在最高级学科杂志上。希伯莱因说,跨学科必威体育备用地址 的兴起有助于他所在的领域,但是他担心这些杂志刊登的一些论文的水平问题。他对培养那些在其深入某一个领域之前就跨学科的研究生的知识存有疑问。他说:“你必须首先培养你的单学科技能。如此做的坏处是,如果你的单学科研究质量已经很糟了,可能会越来越糟。”
许多人把各院所的跨学科运动视为一项前进中的实践。美国布朗大学的社会学家斯克特·弗利克尔(Scott Frickel)说:“虽说现在可以开始庆祝了,但是我们还没有看到反映跨学科研究效果的实际数据。”
麦克利什说,在越来越多的院所采取新的方式来组织研究的同时,有些院所还试图重新思考其评估过程。2015年7月,麦克利什和他的同事在英国德拉姆大学发表一个题为“跨学科研究评估”的报告。令麦克利什感到惊讶的是,有很多学术团体和资助者想作进一步了解。麦克利什说:“我们没有预料到我们的这个报告如此投人们所好。”
全球变化步伐有快慢。在美国,NIH制订了一项规划,它刺激了自2004年至2012年美国的跨学科研究。该规划引发了一些变化,例如,现在人们开始认可由多个投资人来资助研究项目,而过去人们习惯由单个投资人来资助研究项目,合作取代了抑制。从那时起,NIH不再认为需要有其他任何刺激,因为它注意到了当下有超过4 000个NIH资助研究项目,这些项目均跨学科。NIH战略协调办公室主任贝齐·怀尔德(Betsy Wilder)说:“我们总的感觉是,跨学科研究已成为从事科学活动的一个非常标准的方式。NIH资助对象全部是跨学科研究项目。”
在其他一些国家,跨学科研究才刚刚开始。化学家、印度跨学科科学技术研究所所长艾亚潘皮莱·阿贾伊阿格霍什(Ayyappanpillai Ajayaghosh)说,他的研究所旨在推动印度创立更多的跨学科项目。在日本,理论物理学家始田哲夫离开东京大学,部分原因是他觉得那里的学科间界限过于明显。2013年,始田哲夫加盟理化学研究所,在那里他组建了一个由理论物理学家、化学家和生物学家组成的团队,以此来加快解决物理学、化学和生物学领域的技术问题。他希望,这一努力将刺激日本更多的跨学科研究工作。他说:“日本比其他国家落后了一点,理论科学是一个很好的起点,因为我们很容易在理论科学方面进行互动。”
布朗说,大约25年以来,贝克曼研究所的跨学科研究实践已经取得了成功。该中心不断地吸引杰出的研究者和大型团队资助。2014年,贝克曼研究所从美国联邦政府的智力高级研究项目活动规划获得了一项投资值高达1 270万美元的研究合同,即使如此,资金争夺依然激烈,因为有更多的大学建立了跨学科团队。
布朗不赞成这样的说法,即跨学科风靡全球可能会昙花一现。他说:“我给出的回答是一个响亮的‘不’;世界变了,当下人们把目光对准了大问题上,如果你想解决某个大问题,你就需要跨学科。”
资料来源Nature
责任编辑 彦 隐