首都高校跨学科研究平台构建模式研究

张惠

摘 要：跨学科研究平台的建设是新时期高校实施国家创新驱动战略的重要环节之一。通过对北京航空航天大学高精尖创新中心进行考察调研，剖析其跨学科研究平台的基本特征和运作模式。针对我国高校在跨学科研究平台建设上存在的问题，借鉴北京航空航天大學高精尖创新中心建设的有益经验，可以从跨学科研究平台的目标定位、合作方式、管理机制以及成果转化等方面进行深入探索，并不断推动跨学科研究平台的发展。

关键词：北京航空航天大学;高精尖;跨学科研究平台

党的十九大报告明确提出，要加快创新型国家建设的步伐，培养一批创新型、复合型的科技人才。在实施创新驱动战略的过程中，高校应发挥科研优势，整合学科资源，打造一批特色的跨学科研究平台，为创新型人才的培养作出贡献。北京航空航天大学（以下简称北航）以服务国家创新驱动发展战略为主要目标，立足国际科技前沿，解决重大科研攻关难题，积极参与高精尖创新中心的建设，着力培养高层次创新型、复合型人才，以满足社会发展的需要。自2015年北京高等学校高精尖创新中心建设计划正式启动以来，北航先后获批三个跨学科高精尖创新中心，分别是北航“大数据科学与脑机智能高精尖创新中心”、北航“生物医学工程高精尖创新中心”和北航-首医“大数据精准医疗高精尖创新中心”。北航三所高精尖创新中心的建立旨在于提升国家科技核心技术在全球的竞争力，为跨学科研究平台的建设和发展奠定了坚实基础。本文通过分析北航三所高精尖创新中心跨学科研究平台的建设经验，对我国高校探索新时期如何利用优质科技资源更好地服务社会的发展具有积极的探索启示。

跨学科研究平台的发展目标

跨学科研究平台的发展是社会进步和教育水平提高的重要体现。跨学科研究平台的建设目的就是为国家的科技创新和经济发展服务，旨在聚焦国际科技前沿，围绕国家战略发展需求，利用高校的优质资源，吸引不同学科背景的优秀人才参与其中，攻关科研难题，着力产出科研成果，服务于人类社会生活。建设跨学科研究平台的过程需要考虑很多因素，包括跨学科研究平台的目标定位、人才培养、管理机制等。其中，发展目标作为跨学科研究平台的核心，在确定研究领域、职能属性、运行模式等方面具有决定性作用，跨学科研究平台的发展目标奠定了未来整个平台科学研究的方向，是建设跨学科研究平台首要考虑的问题，也是促进科研成果转化的主要动力。

北航高精尖创新中心以“高、精、尖”为发展目标，打造国内外顶尖的跨学科研究平台。一方面，北航高精尖创新中心明确提出将医工交叉作为重点发展方向，推进北航与首都地区的医疗系统全面合作，举全校之力拓展生命健康领域，服务人民健康国家重大战略需求。[1]在医工交叉创新研究院的统筹之下，这三个高精尖创新研究中心围绕不同层面全面发力，以多学科交叉融合为中心，围绕医工交叉这个基本点，以创新发展为主要驱动模式，构建一个全新的跨学科研究平台。另一方面，北航高精尖创新中心由国际领先优势科学家项目为主导，以北京强大的医疗资源为依托，北航、中关村发展集团和房山区政府联合发起，市区政府财政持续支持，市场积极参与技术转化，充分运用市场化手段来培育原始创新成果，是一个集前沿技术研究与应用成果转化、医工交叉融合为一体的创新体制科研平台。[2]北航在建立高精尖创新中心之初，就已经明确了其目标定位，充分发挥自身学科优势，融合首都优质的医疗资源，以“立足首都、辐射全国、走向世界”的发展模式，打造一批特色鲜明的跨学科研究平台。正因如此，北航成立的三个高精尖创新中心才会取得一系列的科研成果，不仅整合了北京高校与企业的优势力量，而且为跨学科研究平台的建设与发展积累了丰富经验。

北航高精尖创新中心的发展目标是基于实际需求而设立的。在科学研究方面，北航高精尖创新中心的发展目标是以跨学科研究为主线，围绕医工交叉这个大主题，以现代高新技术为主要支撑，瞄准科技前沿，解决实际问题。例如：生物医学工程高精尖创新中心涉及的研究领域有医用光子学、心脑血管系统、康复工程以及医疗机器人等多个方向，从它的研究方向来看，该中心汇聚了生物学、电子学、计算机科学、医学等众多专业背景的高层次人才共同参与，通过学科交叉的方式，使科学研究从单一走向多元，这种融合方式不仅有利于解决重大的科学难题，而且给科技创新创造了一个更广阔的发展空间，产出更多的科研成果。[3]在中心建设方面，北航高精尖创新中心的发展目标是服务国家重大战略需要，提升北京市在大数据脑机智能领域、人体重要组织与器官的修复、替代、再生等生物医学工程领域和大数据精准医疗领域的医工交叉科技创新能力，借助高校优势的学科资源，打造北京市医工交叉创新的医学硅谷。[4]北航作为北京高等学校高精尖创新计划的重要参与者，在建设高精尖创新中心方面发挥着不可替代的作用。例如：大数据精准医疗高精尖创新中心的建设，利用北航强大学科群的优势和首都医科大学的丰富医学资源，以医疗健康领域的重大需求为导向，打造大数据精准医疗。其中，在医学分子影像技术的心血管疾病精准诊疗以及对脑肿瘤影像学图像特征信息研究等方面都取得了突破性进展。在中心管理方面，北航高精尖创新中心的发展目标是紧紧围绕北京高等学校高精尖创新中心建设计划要求，健全高精尖创新中心管理机制，整合学科资源，发展多学科交叉项目，保障高精尖创新中心目标顺利实现。北航不仅成立了医工交叉创新研究院委员会、学术委员会、监督委员会等多个管理机构，而且三个高精尖创新中心也分别成立了各自的管理团队，这种完善的管理机制为跨学科研究的顺利进行扫清了障碍，铺平了道路。

跨学科研究平台的构建特征

随着教学改革的不断深入，我国高校在学科大类布局和创新型人才培养上取得了丰硕成果，更多高校积极响应国家号召，利用优势的学科资源，结合地方发展特色，组建了一大批独具特色的跨学科研究平台。跨学科研究平台的成功运行离不开多方面的支持，北航高精尖创新中心自成立以来，就确定了发展方向和建设目标，不断完善跨学科研究平台的运行模式，从中心的研究领域到合作交流方式，从管理体制机制到科研成果的转化，为了更好地服务国家需求和社会发展，中心鼓励多学科交叉融合，积极开展跨学科、跨机构、跨企业的跨学科研究合作模式，整合国内各类创新要素，吸纳国内外的优质资源，发挥高精尖创新中心的优势，为社会输送了创新型、复合型人才，创新了跨学科研究平台的发展模式，为跨学科研究的深入改革提供了思路。

1.设立以跨学科为主线的研究领域

研究领域围绕多学科交叉进行设置是北航三个高精尖创新中心的主要特征之一。北航三个高精尖创新中心作为医工交叉的典型代表，不仅体现出了跨学科研究的优越性，而且极大地促进了跨学科研究的发展。例如：大数据科学与脑机智能高精尖创新中心的研究领域从大方向着手，以跨学科为主线进行设置，其中包括大数据科学与计算机智能、新型计算技术与系统、脑认知与仿真以及数据工程与脑机技术系统四个研究领域，以这四大研究领域为框架融合了计算机科学、生物学、电子学、数学等多种学科，在参与研究的过程中各种学科思想相互碰撞，跨越了单一学科狭隘的思维界限，激发了研究人员的创新性思考，拓展了知识的深度，在这个过程中不仅吸纳了其他学科的思想元素，而且从一个更加全面的视角去解决问题。在脑认知与仿真这个研究领域中，研究人员运用生物学的基本知识来挖掘脑科学的深层内涵，通过电子信息学、仿真学、计算机科学等学科的共同参与来模拟脑神经元在深度学习图片、语言、文字等具体过程，进一步研究模式识别、面向视觉的脑功能认知、面向视听觉的脑模拟、人脑行为决策机理等具体问题。[5]设置以多学科交叉为主线的研究领域有利于激发研究人员的发散性思维，拓宽解决问题的思路，从学科交叉的角度出发来研究问题，更有助于提高研究人员的创新能力和综合素质。因此，多学科交叉融合不仅是北航高精尖创新中心发展的特色，而且也是推动创新型跨学科研究平台发展的重要手段。再如：生物医学工程高精尖创新中心同样把研究方向与跨学科元素紧密结合，充分发挥生物医学工程学科对医疗健康产业的支撑作用，推动产学研医结合，以学科交叉为主要手段，瞄准仿生与纳米医学、再生医学、生物力学与医用材料三大前沿基础领域，结合生物分子学、电子信息工程、医学、材料学等多个学科的相关知识，进一步重点突破生物医学工程领域亟待解决的问题。北航高精尖创新中心这种以跨学科为主线来设计研究方向，整合了多种学科的优势，汇聚了一大批高层次的专业人才，解决了国际科技研究领域的前沿问题，凸显了跨学科研究的重要性和必要性，进而推动了高精尖创新跨学科研究平台的发展。

2. 搭建跨校、跨地区的跨学科研究合作平台

北航高精尖创新中心通过搭建跨校、跨地区的跨学科研究平台，以此来推动“产、学、研、医”的一体化发展。北航的三个高精尖创新中心，围绕医工交叉这个大主题，从不同的研究领域搭建跨校、跨地区的跨学科研究合作平台，逐渐形成了科研与产业结合、科研与地区结合的发展模式。高精尖创新中心通过与学校、附属临床医院、地区的合作不仅产生了双赢的效果，而且还扩大了跨学科研究的影响力。一方面，高精尖创新中心与国内外高校进行合作的同时，可以相互学习到对方的优势，同时也是一个锻炼团队协作能力的机会。例如：生物医学工程高精尖中心的牛海军教授与法国索邦大学的帕劳·吉尔教授（Pascal Laugier）在超声测量研究方面进行了广泛合作并取得了一系列的科研成果，两个学校的科研团队通过在超声测量领域展开深入的研究，突破了常规超声共振频谱测量的局限性，首次建立了适用于非规则生物材料力学特征测量的共振频谱方法，两个团队将合作的研究成果发表在Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials等具有影响力的国际期刊上。[6]另一方面，通过这种合作模式，双方科研团队利用各自的学科优势，面对科技前沿问题展开深入探讨，拓宽了跨学科研究的国际视野，为搭建跨学科研究的国际平台积累了丰富经验。借助“产、学、研、医”一体化的发展模式，发挥高精尖创新中心的独特优势，建立跨区域的跨学科研究平台，带动区域协同发展。例如：北航的三个高精尖创新中心与北京市房山区政府签署了全面战略合作协议，将重点在医工结合、医用机器人、高端服务机器人等领域展开大量合作，大力开展医工交叉创新研究，打造具有国际先进水平的医学科研创新平台、技术研发中心和试验成果转化基地，带动区域发展。[7]为实现北航高精尖创新中心顺利在房山区落地，房山区为高精尖创新中心提供了全方位保障，进一步解决了研究人员的后顾之忧，为高精尖创新中心更好地服务地区与国家发展建设创造了有利条件。

北航高精尖创新中心通过搭建跨校、跨地区的跨学科研究合作平台，以科学研究为目标导向，围绕多学科交叉融合，开展医工交叉方面上的合作，依托高精尖创新中心优势平台，把科研成果从实验室转移到了真正的应用层面，帮助解决了在医疗健康领域的许多难题。这种跨校、跨区域的跨学科研究平台的搭建模式为医工交叉领域汇聚了大批高层次的科研人员，并在医疗健康领域取得了丰硕的科研成果，为我国医疗健康事业的进一步发展提供了有力支撑。

3. 健全跨学科研究平台的管理体制机制

跨学科研究平台的顺利运行首先要有一个完善的管理体制机制。北航高精尖创新中心作为北京市高等學校高精尖创新计划中的中坚力量，在发展高精尖创新中心的过程中，建立了一套完整的管理方案，成立了一支专门的管理团队，给高精尖创新中心的未来发展提供了有力保障。北航成立的三个高精尖创新中心由医工交叉创新研究院进行统一管理，全面负责三个高精尖创新中心的运行和管理工作。医工交叉创新研究院成立了专门的组织管理机构，其领导小组进行主管，下设有监督委员会、管理委员会、学术指导委员会。除此之外，医工交叉创新研究院为进一步加强对跨学科研究平台的管理工作，更好地为高精尖创新中心的发展服务，相继成立了学术委员会、伦理委员会和国际顾问委员会，这些委员会的设立主要负责对北航高精尖创新中心实施的方案目标和任务进行审定，对科学研究和人才培养等工作进行指导，参与项目的审核和后期管理，并对各个高精尖创新中心的专项经费使用情况进行实时管理和监督，保障高精尖创新中心的发展目标顺利进行。[8]

北航利用优势的学科群建立的三个高精尖创新中心，它们之间既有区别也有联系。除了医工交叉创新研究院成立的管理体制外，为更好地落实高精尖中心的发展工作，每一个高精尖创新中心根据自身的实际情况也相继成立管理团队，协调中心的运行和管理工作。例如：生物医学工程高精尖创新中心在医工交叉创新研究院建立的管理委员会统一指导下开展工作，其在中心内也设置了管理团队，生物医学工程高精尖创新中心的管理机制采用主任负责制，设主任一名，副主任两名，组成该中心的主任办公会，负责中心日常事务管理和决策，中心另设置学术委员会，由生物医学工程领域国内外知名专家学者组成，为中心人才引进、发展规划、建设成效等重大事项提供专业咨询决策，中心下设办公室，负责中心的日常事务等其他工作。[9]再如：大数据与脑机智能高精尖创新中心也根据其研究领域进行了机构分工管理，中心下设数据科学与计算智能研究所、新型计算技术与系统研究所、脑认知与仿真研究所以及数据工程和脑机系统工程中心四个研究机构，各研究机构实行首席科学家负责制，研究机构根据其研究方向的不同下设若干研究方向实验室，再由各个实验室的负责人进行管理。[10]通过这种管理模式和细致的工作分配方式极大地提升了高精尖创新中心的工作效率，使整个管理团队有条不紊地对各个中心、实验室进行指导和监督。

4. 以创新驱动发展为导向，促进科研成果转化

促进科研成果的转化，服务国家重大战略需求是北航高精尖创新中心的主要任务，也是体现高精尖创新中心跨学科研究价值功能的重要方式。自2015年北京市教育委员会实施了北京高等学校高精尖创新中心建设计划以来，在科学研究、人才培养、创新机制、成果转化等多方面取得了显著成绩。北航设立的三个高精尖创新中心，围绕“健康中国”国家战略计划，以医工交叉为主要特色，充分利用多学科交叉优势，瞄准科技前沿，抓住时代机遇，加快创新步伐，促进了科研成果的转化。例如：生物医学工程高精尖中心针对人民群众对医疗健康的需求，发挥学科优势，在精密医疗仪器制作、医疗机器人研发、健康康复与智慧治疗等多个研究领域取得了一系列成果。在2018年11月由生物医学工程高精尖创新中心外骨骼实验室主任帅梅教授率领团队研发的外骨骼康复机器人帮助两位截瘫患者完成了马拉松全程和半程的比赛。该外骨骼康复机器人是在多学科背景交叉融合下设计出来的，它不是单一知识的简单应用，而是多种知识的综合实践。其中，涉及控制论、机械电子学、生物运动学、医学、信息学、电子学、物理学、数学等多种学科。再如：生物运动学可以测量外骨骼机器人的动作技术构成、明确动作技术的目标、确定动作技术的评价指标等，为其他数据的采集奠定基础。[11]该项成果在2017年全球创新孵化平台“龙门创将”年度全球总决赛中荣获了第二名。

以“高、精、尖”为建设目标，打造国际领先的健康工程跨学科研究平台是北航建立高精尖创新中心的初衷。大数据精准医疗高精尖创新中心以医疗大数据、精准医学、智能医学等为主要研究领域，借助计算机科学、人工智能、生物医学等主要学科，实现了由传统医学到信息化医学的转变，运用大数据知识网络把医疗健康和信息智能紧密地联系在了一起，搭建了一个以跨学科研究为核心创新平台。例如：大数据精准医疗高精尖创新中心的王晓刚研究团队以跨界合作的方式在骨质疏松治疗上取得了重大突破，为广大骨质疏松患者带来了希望。为寻找骨质疏松治疗的新方案，该团队与国内其他的科研团队进行合作，开展深入研究，研究范围涉及分子生物学、大数据转录组学、化学、计算机科学等学科，该研究成果于2019年发表在了Nature Metabolism国际期刊上。[12]通过多学科交叉协作的方式不仅丰富了科研团队研究人员的学科背景，而且为问题的解决提供了新思路。

启示

经过长时间的探索和实践，在跨学科研究平台构建体系和运行模式等方面积累了一定的经验，打破了刚性的学科界限，为跨学科研究创造了一个良好的环境。北航高精尖创新中心以服务首都科技创新为导向，围绕国家重大战略需求，形成了以医工交叉为主要特色的跨学科研究平台，并取得了丰硕成果，为我国其他地区和高校在探索跨学科研究平台发展模式上提供了重要启示。

1.打破刚性的学科壁垒，引导多学科交叉融合

跨学科研究平台的核心就是多学科交叉融合。在多学科交叉融合的背景下，不仅能够跨越单一学科的界限，而且还拓宽了学科发展的空间，对学生的创新思维和创新能力的培养起了很大作用，尤其在科学研究方面，不同学科背景的科研人员更需要一个广阔的空间和跨学科的视野来进行深层次的科学研究。研究领域是跨学科研究平台建设的重要内容，北航高精尖创新中心以医工交叉为主要方向，借助丰富的学科群，发挥跨学科研究的优势，聚焦科技前沿，吸引了不同专业的优秀人才，挣脱了单一学科的束缚，让多个学科的思想深度融合，为跨学科研究的发展创造了良好条件。受传统大学专业分类制度影响，我国许多高校目前还没有完全脱离单一学科的束缚，在建设跨学科研究平台上面临很多障碍，借鉴北航建立高精尖创新中心的有益经验，跨学科研究平台的建设首先要打破刚性的学科壁垒，在建设跨学科研究平台的过程中，设置一些具有多学科交叉性质的研究领域，引导不同专业的研究人员参与其中，让不同学科的知识、思想得到充分的交融，以具体的研究项目来促进跨学科研究平台的发展。这既是现代国际高等教育所推崇的方式，也是跨学科研究平台发展所面临的挑战。

2.完善跨学科研究平台的管理体制

健全跨学科研究平台的管理体制，是跨学科研究长远发展的关键一步。目前，我国很多高校的跨学科研究平台还没有建立起真正意义上的管理体制机制，即使有些高校的跨学科研究平台成立了专门的管理团队，但在任务分工、体系设置上还不够明确具体，这对跨学科研究的发展十分不利，完善跨学科研究平台的管理体系，对跨学科研究工作的顺利进行具有长远的指导意义。北航高精尖创新中心不仅成立了医工交叉创新研究院对三个高精尖创新中心进行统一管理，而且还成立了专门的领导小组、监督委员会、管理委员会、学术指导委员会等管理组织机构，除此之外各个创新中心根据自身的发展情况，又分别设立了独立的组织体系。这样的设置方式既方便了统一管理，又给各个创新中心留出了充分的发展空间。我国其他高校的跨学科研究机构可以参考北航高精尖创新中心在管理体制上积累的丰富经验，结合自身的实际情况，设置合适的管理体系，以此来加强对跨学科研究平台的管理工作。通过完善跨学科研究平台的管理体制机制，可以为跨学科研究的顺利进行创造一个良好的环境，及时解决在跨学科研究方面遇到的各种问题，不仅优化了管理组织机构，而且使跨学科研究工作更加高效便捷地进行。

3. 搭建多元化的跨学科研究合作平台

随着跨学科研究的发展，跨学科研究平台之间的合作方式也从单一走向了多元，跨校、跨企业、跨地区等的合作方式已经成为一种主要趋势。跨學科研究的发展离不开新知识的交融和不同机构之间的合作，在开展跨学科研究合作的过程中，不仅可以相互借鉴双方的成功经验，而且扩宽了学科交叉的方向，融入了更多新思维、新创意。我国很多高校的跨学科研究平台目前还处于探索阶段，搭建多元化的跨学科研究合作平台是工作的重点。如何搭建跨学科研究合作平台，如何更好地发挥跨学科研究合作平台的优势，这些都是跨学科研究合作平台在搭建过程中面临的难题。北航高精尖创新中心借助自身优势的学科群，依托北京市丰富的医疗资源，以医工交叉为主要引擎，开展了跨校、跨地区的合作模式，促进了跨学科研究的发展。因此，我国其他高校在搭建跨学科研究合作平台方面，应充分考虑自身的内在条件，结合目标定位和发展需求，来寻找合适的跨学科研究合作伙伴。除此之外，可以与国内外的高校、科研机构进行学生的联合培养或共同研究科研课题，以此来形成合作关系，同时还可以与政府、企业等展开合作，以解决实际问题为主要切入点，共同搭建跨学科研究合作平台。

4. 探索跨学科研究创新发展模式，促进科研成果转化

科研成果的转化是跨学科研究的最终目标，也是科学研究的价值所在。探索跨学科创新发展模式，立足科学研究成果的转化，是跨学科研究平台未来发展的潮流，也是跨学科研究平台必须要解决的问题。但由于我国很多高校的跨学科研究平台发展得还不够成熟，在科研成果转化的过程中遇到了科研经费不足、人才流失等诸多问题，很多科研成果仅仅停留在了实验室，无法完成实验室到实际生产应用这一过程的转化。北航高精尖创新中心以服务北京和国家战略需求为导向，立足科研成果的转化，并且很多研究领域的成果已经在现实生活中得到了广泛应用。通过总结北航高精尖创新中心驱动科研成果转化的模式经验，我们可以从发展需求和科技创新的角度来催生跨学科研究成果的转化，跨学科研究平台应围绕跨学科研究领域，瞄准科技前沿，以解决人类社会生活中的实际问题为主要目标，充分发挥跨学科研究平台的优势，加大对跨学科研究的力度，借助地方优势资源，结合自身状况，构建一个从实验室到实际应用的转化平台，以服务国家的重要战略需求为目标导向，通过汇聚不同学科的高层次科研人员，围绕学科交叉，实现创意原型，以此促进科研成果的转化。

本文系北京市社会科学基金研究基地项目“北京高校跨学科研究平台构建模式研究”（项目编号：17JDJYB004）阶段性研究成果

参考文献：

[1] [2]医工交叉创新研究院[EB/OL].（2018-03-15）[2019-09-13].http：//ygy.buaa.edu.cn/info/1009/1055.htm.

[3]北京航空航天大学生物医学工程高精尖创新中心[EB/OL].（2018-04-13）[2019-09-14].http：//ygy.buaa.edu.cn/info/1009/1102.htm.

[4]医工交叉创新研究院[EB/OL]. [2019-09-14]. http：//ygy.buaa.edu.cn/.

[5][10]大數据科学与脑机智能高精尖创新中心概况[EB/OL].（2018-04-13）[2019-09-14].http：//ygy.buaa.edu.cn/info/1009/1101.htm.

[6]我校生物医学工程高精尖中心与法国索邦大学在超声测量研究方面取得系列合作成果[EB/OL].（2019-09-12）[2019-09-14].https：//news.buaa.edu.cn/info/1005/49815.htm.

[7]北京航空航天大学医工交叉创新研究院北京市生物医学工程高精尖创新中心入驻我区[EB/OL].（2018-10-11）[2019-09-14].https：//news.buaa.edu.cn/info/1006/45604.htm.

[8]医工交叉创新研究院简介[EB/OL].（2018-03-15）[2019-09-15]. http：//ygy.buaa.edu.cn/info/1009/1055.htm.[9]生物医学工程高精尖创新中心概况[EB/OL].（2018-04-13）[2019-09-16].http：//ygy.buaa.edu.cn/info/1009/1102.htm.

[11]穿上北航这项成果，中国截瘫患者打破了特殊的马拉松世界纪录！ [EB/OL].（2018-11-26）[2019-09-17].http：//www.sohu.com/a/277859537_434501.

[12]立足本土求创新，深耕细作讲“骨”事—对话大数据精准医疗高精尖中心王晓刚团队[EB/OL].[2019-09-17].https：//www.buaa.edu.cn/info/1786/5338.htm.

（作者单位：北京航空航天大学高等教育研究院，首都高等教育发展研究基地）

[责任编辑：卜 珺]