高校學科交叉與交叉學科培育建設的思路探究
——以南京航空航天大學為例

任 瑜,李夢圓

(南京航空航天大學 發展規劃處,江蘇 南京 210016)

0 引言

當前,全球新一輪科技革命加速演變,關鍵核心技術急需突破,新的學科分支和新興學科增長點不斷涌現,經濟社會快速發展對高校高層次創新型、復合型、應用型人才的需求更為迫切[1]。聚焦經濟社會高質量發展的重大戰略需求,以解決國際前沿或重大科學問題為牽引,在傳統學科發展的基礎上,兩個或兩個以上的多學科間自主合作也就產生了交叉融合。學科交叉融合是探索新興領域方向、逐步解決重大科學問題、取得關鍵核心技術革命性突破的重要途徑。黨中央、國務院向來高度重視推進高校學科交叉與交叉學科培育建設工作。2020年12月,“交叉學科”正式被列為我國第14個學科門類;《研究生教育學科專業目錄(2022年)》中在交叉學科門類下設置了9個一級學科;2022年初,國家正式啟動第二輪“雙一流”建設,在教育部等3部委印發的《關于深入推進世界一流大學和一流學科建設的若干意見》中也明確強調了推動學科交叉融合,培育新興交叉學科,都為學科交叉融合和交叉學科創新發展創造了良好條件[2]。

1 學科交叉與交叉學科發展的趨勢特點

1.1 國內外高校的調研分析

學科交叉的概念最早起源于17世紀和18世紀的西方國家,為解決重大科學問題、適應知識生產方式變革和創新人才培養的需要,在高等教育領域逐步產生變革,并發展形成較為固定的交叉學科領域范疇,人才培養和科技創新模式也日趨復合型、多元化[3]。西方高校起步較早,且發展較為成熟,逐步形成了獨具特色的發展模式,例如:麻省理工學院重點依托學科交叉實體平臺培育學科交叉亮點,無論是起初的雷達實驗室還是后來受美國國家自然科學基金(NSF)資助建立的生物技術加工工程研究中心、產品革新與發展研究中心等,大量的學科交叉機構都是在解決重大工程科學問題的基礎上建立起來的[4],都體現了學科交叉研究發展的鮮明特點。哈佛大學在人才培養的過程中廣泛體現了多學科之間的交叉合作,由常務副校長專門設立了“部門合作基金”和“學生合作基金”,通過給予基金立項、科研經費等支持,著力提升學生的多學科自主交叉研究的素養,為開展生命科學、自然科學、工程技術等學科交叉研究奠定了較好的基礎。

20世紀80年代,傳統學科發展逐漸成熟,作為新興事物的學科交叉與交叉學科在我國引起重視,特別是進入21世紀以來,交叉學科蓬勃發展。近年來,國家部委從頂層設計規劃了學科交叉融合的支持路徑。例如:教育部自2022年起試點建設交叉學科中心;科技部聚焦學科交叉前沿研究方向,組建國家研究中心;國家自然科學基金委員會正式組建了交叉科學學部,標志著在促進學科交叉融合方面又邁出新的一步。浙江大學啟動實施面向2030的學科會聚研究計劃,通過集中優勢資源重點布局雙腦、量子、設計育種、生態文明、智慧海洋、精準醫學等10余項專項計劃,充分利用學科綜合優勢打造交叉研究創新高地,瞄準未來培育一批世界領先的研究成果和優勢學科。西安交通大學以項目形式牽引學科交叉建設,設立了“新興與交叉學科建設專項”,對人工智能、網絡空間安全等新興學科建設以及醫工交叉、地學等學科交叉項目進行了重點支持。

1.2 趨勢特點

近年來,國家高度重視、社會廣泛關注高校學科交叉與交叉學科的發展。通過對近5年國務院學位委員會辦公室、教育部公布的學位授予單位(不含軍隊單位)自主設置二級學科和交叉學科的名單進行分析統計,2019年自設交叉學科數量是508個,2023年增加到了860個,可見各地各校都在搶抓機遇,交叉學科發展勢頭較為迅猛[5]。

分析學科交叉與交叉學科之間的關系,學科交叉與交叉學科關系緊密銜接、互相耦合。學科交叉是交叉學科的初步形態,學科交叉并非形成交叉學科的充分條件,卻是必要條件。學科交叉形成的理論體系構成了交叉學科,眾多交叉學科構成了交叉科學。交叉學科形成的途徑和過程是學科交叉融合。是否能夠建構理論體系是區別學科交叉和交叉學科的重要標志。如何處理好學科交叉融合與交叉學科建設之間的關系,準確把握好學科交叉到交叉學科的“進檔”,促進學科交叉融合過程中產出新的增長,不斷推動學科建設管理體系改革創新,需要高校結合自身發展實際情況進行系統梳理和深入思考[6]。隨著交叉學科作為獨立的、蓬勃發展的學科門類,以學科交叉融合推動高等教育發展已經成為共識,積極推進交叉學科布局也成為高校的戰略選擇。

2 我國高校學科交叉與交叉學科發展面臨的困境

2.1 學科交叉與交叉學科的自發性仍然不夠

學科交叉研究的挑戰之一在于多學科之間有效的溝通與交流,不同門類學科之間的方法論、專業術語、邏輯思維、科研方式、成果展現等方面存在一定的差異性,個別科研人員習慣于在自身擅長領域做精做深,個別研究團隊開放包容性仍然不足,局限在某些固定領域。這在一定程度上影響了團隊之間交流的深度和廣度,導致學科交叉的自發性仍然不夠,驅使不同學科團隊之間主動交叉融合的阻礙仍然存在。

2.2 學科交叉與交叉學科的組織性仍然不足

學科交叉來源于多個學科自主開展的共同研究探索,這種自主行為類似“頭腦風暴”,往往能碰撞出新的亮點和特色,但是如何將這些思維亮點落實落地到學科建設過程中,需要有較為固定的組織模式進行有序統籌整合。當前,國家正在積極引導開展有組織的科研推動高水平科技自立自強,對學科來說也是如此,單學科的“單打獨斗”很難取得跨越式的發展和突破,只有重視并強化學科交叉的組織性和體系性[7],才能逐步“突圍”形成新的學科增長點,也為建設申報成為交叉學科打下堅實基礎。

2.3 學科交叉與交叉學科的成果劃分仍然不夠清晰

學科交叉融合往往涉及多個學科不同研究團隊的集體智慧,多方共同努力產出“大項目、大平臺、大成果”后,在學校、學院年底KPI考核、科研工作量測算等過程中,如何充分認可參與教師的工作量、如何界定學科交叉成果的劃分和歸屬、如何充分體現并積極引導交叉融合,目前普遍缺乏科學合理、清晰可行的評價機制,這也一直是高校較為關注的、一定程度上影響高校教師參與學科交叉融合積極性的熱點問題。

3 學科交叉與交叉學科建設思路——以南京航空航天大學為例

南京航空航天大學始終瞄準“四個面向”,對標加快建設教育強國、科技強國、人才強國的戰略部署和加快建設中國特色世界一流大學和優勢學科的重要任務,緊扣航空、航天、民航(以下簡稱“三航”)特色,積極引導、精準推進學科自主交叉、深度交叉,成立了一批交叉研究平臺,同時布局謀劃新興交叉學科論證,不斷探索符合南航實際、孕育重大成果的學科交叉發展道路。

按照“特色引領、信息賦能、交叉融合”的建設思路,以“三航”特色為牽引,充分鼓勵學科之間打破壁壘、自主交叉。為強化交叉成果產出,優化完善體制機制保障,專門出臺了《關于加強人工智能和綜合能源研究院建設的實施辦法(試行)》,多部門聯動給予交叉研究院相應支持,包括在學科建設引導專項經費方面給予每個學科600萬元建設經費,增加1名領導職數專職負責交叉研究院建設,在人才引進和職稱評定指標、研究生招生指標、空間場地、科研項目管理費等方面均給予專項支持。一方面,持續做優做實學科交叉平臺,以交叉研究院/學院為創新載體,推進實質性的學科交叉融合落地見效?！笆濉币詠?已相繼成立了5個交叉研究院/學院,積極培育交叉融合新亮點,具體如表1所示。另一方面,按照新版學科目錄積極謀劃培育新的交叉學科。同時,緊跟國際學術前沿發展方向,鼓勵學科間自發融合、自由探索,謀劃培育新興交叉領域及方向,提前儲備新的交叉亮點?！笆濉逼陂g,學校推動開展航空航天類和信息類學科的交叉融合,組織交叉學科方向自主申報和立項評審,腦機結合、飛行器隱身、智能發動機3個交叉學科方向通過評審并給予每個學科600萬元建設經費支持,并將其納入首輪“雙一流”學科建設項目統籌推進、跟蹤落實。

表1 南京航空航天大學近年來新成立的交叉研究院/學院概況

在學?？茖W論證、積極引導和精準支持下,集成電路學院目前已初步建成了高端芯片設計平臺,與中電58所聯合申報了“空天集成電路與微系統”工信部重點實驗室;深度參與中電58所牽頭組建的“錫惠”實驗室,服務國家重大戰略;在高速ADC芯片、近似計算方面全力支持微波光子主題國家重點實驗室。近似計算技術為華為公司解決芯片制造“卡脖子”問題提供了新的解決思路,獲得華為公司技術成果轉化獎。密碼芯片技術應用于國家電網等重點行業,取得突出經濟效益。綜合能源研究院瞄準碳達峰、碳中和國家重大戰略需求,組織開展“雙碳”領域的重大科技平臺爭取和外部資源匯聚,已獲批低碳航空動力教育部工程研究中心,南航-溧陽天目湖碳中和技術研究院簽約穩步推進中。積極為國家和地方貢獻南航智慧,代表南航發聲、代表工信部論證綠色能源航空動力發展路線圖。積極破除學科和學院壁壘,有組織開展能源領域重大項目論證與科研攻關;牽頭舉辦第三屆中英儲能國際研討會、長三角碳中和高峰論壇等會議,顯著擴大了研究院國內外影響力。

4 對策與建議

從目前科技前沿和高等教育的發展形勢來看,傳統學科圍繞前期基礎再次取得重大突破的難度不斷增大,越來越多重大前沿領域的問題和國家重大戰略需求都在強調學科交叉融合,引導多學科之間的協同攻關,促進主干優勢學科在重點發展方向上取得重大標志性成果,進一步帶動相關學科方向和一級學科的迅速發展。學科交叉為學科建設和人才培養突破傳統思維、尋求爆破式發展提供了彎道超車的重要內推力,已經成為高校高質量發展的著力點。

4.1 明晰學科交叉培育與交叉學科建設發展思路

近年來,國內高校均十分重視并積極發展學科交叉融合,但學科交叉如何深入推進、如何建設成為新興交叉學科,各個學校的基礎特色、思路做法等也各不一致。特別是行業特色型高校要緊抓機遇,借助交叉彰顯特色,結合各自學校自身的優勢特色,瞄準科技前沿和國家重大需求,重點推動工科、理科、文科、醫科等多學科門類之間交叉融合,優先布局與國家戰略、教育科技、地方經濟社會密切相關的學科交叉領域,將學校主干學科與新興學科有機結合、共同發展,潛心做好學科交叉領域的培育和建設,精準培育交叉學科門類一級學科博士點,做好從學科交叉領域到交叉學科的“提檔升級”。例如:南京航空航天大學正在按照“特色引領、信息賦能、交叉融合”的建設思路推進學科交叉培育建設,取得了一定的階段性成效。

4.2 借助項目和平臺加速培育學科交叉成果產出

從上述國內外高校的調研情況分析,結合南京航空航天大學在學科交叉培育建設方面的案例做法,歸納出高校培育學科交叉成果的兩種主要途徑分別是設置專門的交叉培育基金項目和建設學科交叉的實體創新平臺,統籌項目和平臺等方式發揮學科資源集聚優勢,開展前瞻性的頂層規劃設計,提前布局謀劃建設國家級和省部級重大科研平臺。通過設置交叉專項,有效激發團隊積極性的同時,給予多學科團隊開展自主科研探索和交叉碰撞的條件保障;通過設立學科交叉的實體創新平臺,讓多團隊溝通交流擁有科學的組織體系和較為固定的平臺載體,借助平臺的支持能有組織地孵化更多學科交叉的成果。

4.3 建立健全學科交叉培育與交叉學科建設的體制機制

體制機制是影響學科交叉融合成果產出的關鍵要素,因此,建議高校要逐步建立健全學科交叉培育與交叉學科建設的體制機制,出臺相關制度文件,形成有組織的學科交叉培育體系。按照國家要求,采用“揭榜掛帥”的方式動態支持有學科交叉需要的教師團隊,營造“多點開花”的自由交叉氛圍,給予柔性的成果培育政策及充足的研究周期,形成更多的學科增長點。此外,要逐步建立以學科交叉融合成果產出為導向的資源統籌配置機制,通過對前期資助的學科交叉團隊進行考核評價,根據考核評價的結果動態調配人力、物力、財力、制度等各類資源條件,同時幫助團隊及時發現問題,科學補強提升。