本月15日,清华大学宣布设立脑与智能实验室、未来实验室两个独立自主运行的跨学科交叉科研机构。
清华大学校长邱勇同时担任两个实验室的管委会主任表示:
“21世纪是创新的时代。在这样的时代里,如何面对重大科技前沿组织高水平的创新活动?如何面向未来的需求培养拔尖创新人才?我们一直在思考。”
事实已经证明,越来越多的重大科技突破发生在不同学科交叉的领域,交叉学科研究是获得高水平创新成果的重要途径。
那么我们对交叉学科知道多少呢?
“交叉学科”其实是个很早就出现的名词,并不新鲜。
交叉学科(Interdisciplinary)是美国哥伦比亚大学心理学家伍得沃斯(R.S.Woodworth)于1926年首创的一个专门术语,指称超过一个学科范围的研究活动。《牛津高阶英汉双解词典》将Interdisciplinary解释为“涉及不同的知识或研究领域”,译为“多学科的;跨学科的”,是形容词,所以经常后面跟一个名词,比如,跨学科研究,跨学科合作,跨学科理论。—柯华庆:2016
由于现有的学科是经人为划分的,而科学现实问题又是客观存在的,所以根据人们的认识水平,过去只有天文学、地理(地质)、生物、数学、物理、化学六个一级学科。
而经过20世纪科学的发展和交叉研究,又逐渐形成了新的交叉学科,如生命科学、材料科学、环境科学等。
现在的学科被划分为哲学、理学、工学、文学、医学、教育学、历史学、农学、经济学、管理学、法学等数个一级学科。
伊万尼特斯卡雅、克拉克等人在《跨学科学习:过程与结果》中提出:
跨学科学习可以帮助学生强化高阶思维技能,也可以帮助学生在不同学科领域之间建立更完善的知识体系和更有意义的研究。所谓高阶思维,是指发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力,它在教学目标分类中表现为分析、综合、评价和创造。
比较公认的“交叉学科”观点指的是横跨两个一级学科门类的专业,或者兼顾两个方向明显有区别的二级学科。
因而交叉学科专业可以结合两个专业的不同知识,似乎更加容易适应全方位发展要求。
比如北京科技大学等高校开设了“技术经济与管理”专业,是工商管理类项下的分支,但是招生对象侧重于有理工科背景的同学,并且最好有项目经验,为的就是以后能适应科技类、技术类企业的管理工作。
而清华大学在土木工程系、水利水电工程系都开设了“管理科学与工程”专业,在建设项目管理、建筑施工技术、房地产项目管理方面有特色。
再比如心理学是一门介于自然科学和社会科学之间的中间科学,一般说来基础心理学属于理科,发展和教育心理学以及应用心理学属于文科。社会学属于理科,而社会心理学与社会学是局部与整体的关系,社会心理学是心理学的一个分支;社会心理学是心理学两大支柱之一社会心理学的形成与发展和社会学的关系密切。社会心理学是介于心理学与社会学之间的一门边缘性质的学科。心理学侧重于研究个体内心活动的学科,社会学是侧重于对社会现象的研究,而社会心理学是研究和社会有关的心理学问题的学问,它由心理学知识和社会学知识共同积累而建立起来的,所以三者有密切的联系。
社会心理学与社会学在理论方面都非常重视从社会环境与个人相互作用的关系上来分析其研究对象;对人的社会关系和社会行为的研究;他们都互相倚重对方的研究成果。
跨考交叉学科类专业的学位授予情况也不大相同:比如教育经济与管理专业,有的学校放在教育学院,有的学校放在管理学院,颁发的学位也分教育学和管理学两类,而且在研究方向上也分高等院校管理、教育经济政策研究、教育财政研究等许多个方向。天津大学光学的研究生,有的偏向电子、机械,有的偏向材料科学;北京大学数学科学学院数学专业开设了金融数学与精算学、计算机软件和理论、系统生物学等许多不同方向。
中国传媒大学和中国政法大学都开设了新闻法规方向的硕士专业,不过前者是新闻学的范畴,后者是法学理论的分支。名称类似,但是一级学科大类完全不同。所以你将来如果想做记者还是想当律师可能就专业学习在此“划分”。
以管理学专业设置及招生院校为例
根据国务院学位办《学位授予和人才培养学科目录(2011年)》,管理学下设管理科学与工程、工商管理、农林经济管理、公共管理、图书情报与档案管理等5个一级学科。“管理学区别于经济学,又与经济学有着密切的联系。主要是学科的侧重不一样。”尽管管理学在教学中涉及大部分的经济学内容,但是管理学更侧重于培养学生的管理能力。管理学包括五个一级学科:管理科学与工程、工商管理、公共管理、农业经济管理和图书情报与档案管理。
在高校设置的众多学科中,管理学近年来受到注意程度越来越高,全国设有管理学类专业的院校不少这与高校自身特色有关。
管理科学与工程现在全国共有北京大学、中国人民大学、清华大学、北京交通大学、北京工业大学、北京航空航天大学、北京理工大学、北京科技大学、北京化工大学等182个招生院校。
工商管理下设会计学、企业管理、旅游管理、技术经济及管理和工商管理等五个二级学科。
公共管理下设行政管理、社会医学与卫生事业管理、教育经济与管理、社会保障、土地资源管理五个二级学科。其中行政管理共有128个招生院校;社会医学与卫生事业管理共有44招生院校;教育经济与管理共有83个招生院校;社会保障共有70个招生院校;土地资源管理共有64个招生院校。
农业经济管理下设农业经济管理和林业经济管理两个二级学科。其中农业经济管理有61个招生院校。林业经济管理有22个招生院校。
图书情报与档案管理下设图书馆学、情报学和档案学三个二级学科。其中图书馆学全国共有40个招生院校;情报学共有61个招生院校;档案学共有23个招生院校。
计算机科学在推波助澜
本文开头关于清华大学脑与智能实验室,其主要研究领域为系统及计算神经科学与人工智能的交叉研究,包括开发新型的脑活动测量和调控等下一代关键技术,探索脑科学中复杂的前沿科学问题和解决脑疾病及脑健康领域的核心技术问题等。
未来实验室则将首先在颠覆式学习、未来人居、未来医疗健康、计算摄影学、工业智能制造、情感计算与新一代交互系统、新一代人工智能等未来应用领域开展工作。
美国宾夕法尼亚大学于1946年2月14日研制成功的ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Calculator,电子数字积分器和计算器)是世界第一台多功能、全电子数字计算机。而最早的计算机科学学位课程是由美国普渡大学于1962年开设的。
人工智能(AI)的先驱者之一Marvin Minsky对计算机科学的未来发展表达了他很高的期望:
如同数学一般,[计算机科学]已经扩展到其他领域,但是计算机科学也有它自己的生命。在我看来,计算机科学是一个几乎全新的学科,它可能会变得像物理和数学综合起来那么。 (Minsky, 1979)
计算机科学作为一门学科在二十世纪最后的三十年间里,取得了大量的里程碑式的科学业绩,得到了惊人的发展,从曾被认为仅是一门编程的单一课程扩展到包括从抽象的算法分析、形式化语法等等,到更具体的主题如编程语言、程序设计、软件和硬件的一门独立学科。
而以计算机科学与许多学科诸如电子工程、数学、经济学和语言学等等联系密切。这些学科之间有明显的交叉领域,因此产生了许多新的交叉学科:人工智能、电子商务、计算机图形学等等。
2001年12月有IEEE-CS和ACM共同完成的关于计算学科教学计划(Computing Curricula 2001)将计算机学科分支领域划分为14个主领域,这其中几乎所有的领域都涉及到了多门学科的交叉和联系。
看起来不合常理,实际上正显示了交叉学科视野下的新突破。
2017年诺贝尔化学奖颁给了几个研究生物课题的物理学家,经济学奖获奖者研究的是心理学和经济分析相结合的“行为经济学”。
物理学家雅克·迪波什(Jacques Dubochet)、物理学家约阿基姆·弗兰克(Joachim Frank)、物理学家理查德·亨德森(Richard Henderson),因研发冷冻电镜技术荣获 2017 年诺贝尔化学奖。
以往学科越分越细,学科内的知识逐渐丰富。但实际上,这个世界不是按照学科分的,它是综合的。未来的世界复杂多变,很多新的学术发现和突破恰恰发生在学科交错的边界,要“培养引领未来的人”。——来自北京大学官方微信:2017.11
参考文献:
[1] 柯华庆:跨学科还是交叉学科? 《大学(学术版)》2010年第10期;
[2] 孙继伟:所有学科(专业)都是跨学科的交叉学科!《管理学报》2013年第7期,第969~970页。