面向新基建交叉学科人才培养推进高校科技智库建设——西北工业大学经验探析

张思齐，毛昭勇，闫 杰，宋保维

(1.西北工业大学无人系统发展战略研究中心，陕西西安 710072；2.西北工业大学无人系统技术研究院，陕西西安 710072)

随着当今国际贸易形式的日益复杂和科技水平的快速发展，工农业生产和居民消费方式不断变化，新业态和新需求持续涌现，基础设施作为社会经济和民生发展的前提与保证，其涵盖范畴也在持续扩展。为了响应社会经济发展的需求，党中央果断决策，提出了新型基础设施建设（以下简称“新基建”）规划，新基建的大幕由此拉开。本研究通过分析新基建提出的历史背景及其特点，阐述了新基建对学科交叉人才的迫切需求，并结合高校科技智库在人才培养方面的特色优势，总结了高校科技智库通过学科交叉人才培养助力新基建的主要方向和若干建议，最后对西北工业大学无人系统发展战略研究中心的建设经验进行了探析。

1 新基建与学科交叉人才

1.1 新基建的提出

改革开放以来，我国经济连续多年保持高速增长，然而，我国经济长期依靠投资、出口和消费“三驾马车”的发展模式带来了产能过剩、环境污染等一系列问题［1］。此外，近年来美国等发达资本主义国家逐步推行金融化和去工业化［2］，贸易保护主义再次抬头，进一步挤压我国出口贸易。进入2020 年以来，受中美贸易摩擦加剧和新冠肺炎疫情影响，我国经济下行压力持续增大。据海关总署统计，2020 年前两个月我国外贸出口同比下降15.9%，进口同比下降2.4%［3］。在消费与投资方面，2020 年1～2 月份，我国社会消费品零售总额52 130 亿元，同比名义下降20.5%［4］；全国固定资产投资（不含农户）33 323 亿元，同比下降24.5%［5］。面对严峻的国内外形势，2018 年年末中央经济工作会议明确提出加快5G 商用步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设，加大城际交通、物流、市政基础设施等投资力度，补齐农村基础设施和公共服务设施建设短板。2020 年3 月4 日的中央政治局常务会议再次强调，要加快5G 网络、数据中心等新型基础设施建设进度，并将“新基建”首次写入政府工作报告。新基建作为党中央落实经济高质量发展的重大战略和具体措施，必将成为我国经济增长的新动力、新引擎。

1.2 新基建的内涵

新基建指以5G、人工智能、工业互联网、物联网为代表的新型基础设施，本质上是信息数字化的基础设施。新基建涉及的产业领域主要包括7 个板块，分别是5G 基站、大数据中心、人工智能、特高压、新能源充电桩、城际高铁和轨道交通以及工业互联网。新基建是基础设施建设中的一个相对概念，与原来的传统基础设施建设有较大的区别。传统的基础设施——“铁公基”（铁路、公路、机场、港口、水利工程等）是工业时代的基础设施，而新基建则是基于新兴科技，特别是信息技术的基础设施，是信息时代的基础设施，是数字化转型的基础和保障。当前，新一轮科技革命和产业变革正在全球范围内兴起，其核心驱动力是以新一代信息技术或数字技术为代表的新技术簇群。可以认为，新型基础设施是随着新一代信息技术的发展而形成的，经济生产、居民生活、公共服务和社会治理开展所必需的基础设施。新基建不仅是基础设施建设，又同时也是新兴经济类型，在数字经济时代，新基建可以在投资的基础上刺激全产业的数字化转型，支撑不断增长的、潜力巨大的数字消费市场。

1.3 新基建面临巨大人才缺口

新基建作为夯实经济社会高质量发展的“底座”与“基石”，将不断催生出新模式、新业态，显著推进科技进步，促进制造业转型升级［6-7］。5G 技术作为新基建的核心组成部分，是各行各业数字化转型的关键基础设施，随着新基建的推进，5G 技术有望迎来爆发式增长［8-9］；大数据、人工智能与物联网结合将全面改变工业生产的传统模式，显著提升工业生产效率与水平；发展新能源汽车，推广智慧有序充电、建设充电网络信息共享平台是保证我国由汽车大国向汽车强国发展的必由之路［10］；特高压、城际高铁和轨道交通能够显著提升我国基础设施建设水平，同样是新基建不可或缺的组成部分。

新基建具有覆盖面广、创新性强、发展潜力巨大等特点，同时需要注意到，新基建创新性强、建设难度大，很多问题都缺乏成熟的经验与标准。落实新基建的蓝图和构想，实现我国经济的高质量发展，必须培养大量高素质创新型人才，从人力和智力两方面保证新基建的顺利实施。智联招聘发布的《2020 年新基建产业人才发展报告》显示，新基建产业人才需求具有如下特点：首先，新基建核心技术人才缺口将长期存在，预期2020 年年底将达417万人；其次，以软件工程师、算法工程师、数据库开发工程师为代表的软件开发人才需求尤其旺盛；第三，信息基础设施产业对高素质资深人才的要求越来越高［11］。考虑到新基建刚刚起步，各传统产业的信息化/数字化转型尚处于初级阶段，软件开发人才的需求最为显著。随着信息化环境逐步完善，云计算、智慧办公、智能无人交通、清洁能源、高效物联网、智慧农业、新零售、新型服务贸易等形式出现在广大人民的生活中，上述各个领域均需要大量专业技术人才。

2 我国交叉学科人才培养面临的主要问题

2.1 培养学科交叉人才的重要意义

从科技发展的角度看，学科交叉已经成为科技创新的主要路径。一方面，科学研究横向拓展不断突破已有学科壁垒，单纯依靠某一学科专业的知识解决重大问题已经变得越来越困难，借助多个学科的知识基础，从复杂问题的边界切入，通过学科间的交叉地带进入问题的核心，已经成为最有希望取得重大科学突破的方式。例如，我国在国际上处于领先地位的结构生物学，就是采用物理学、生物化学和分子生物学方法研究生物大分子结构与功能的典型交叉学科。另一方面，新技术的研发与使用显著依赖学科交叉研究。以人工智能技术为例，其涉及计算机、材料、通信、生物等多个学科，但又明显不同于其中的任意一个学科，必须以上述学科的交叉融合作为发展前提。因此，为了应对未来激烈的科技竞争，必须大力推进交叉学科建设、培养学科交叉人才。

从产业发展的角度看，学科交叉是产业升级的重要驱动力。无论生产方式的变革还是生产内容的更替，都必须以科技进步为前提，而在引发科技浪潮的诸多因素中，学科交叉无疑是最强劲的动力之一。以新基建涵盖的5G、大数据、特高压、城际铁路等新兴产业分析，无论技术组成、生产要素还是生产过程，这些新兴产业都拥有一些传统产业不具备的内涵和特点。以特高压输电为例，其输电电压超过1 000 kV，与500 kV 超高压输电相比，在面临过电压与绝缘配合、线路规划施工等传统问题的同时，还需要解决特高压绝缘子材料与工艺、电网智能安全监控、电磁环境控制等多个边界模糊的交叉学科问题，迫切需要大量学科交叉人才开展技术攻关。由此可见，离开学科交叉，我国产业未来的发展将十分困难。

从国际竞争的角度看，学科交叉是不断提升我国综合国力的有力保证。全球范围内，气候恶化日益加剧、能源危机愈演愈烈，新冠肺炎等疾病严重威胁人类健康，以美国为首的西方国家打压我国的力度不断加大，科技封锁更加严密；国内，经济增长模式不可持续、人口老龄化问题逐渐突出、人民对美好生活的期望不断提升，也给我国的发展带来了持续的压力。面对一系列全局性的复杂政治、军事、经济、民生问题，在做好理工类学科“小交叉”的同时，还必须注重人文社科与工程技术学科的“大交叉”，培养一大批多样化、综合性、创新型交叉科技人才，妥善应对国内外复杂形势和严峻挑战，使我国在激烈的国际竞争中不断占据有利态势。

由以上分析可知，学科交叉人才对我国未来发展意义重大。而新基建的全面推进，对学科交叉人才的需求尤为迫切。以智能制造行业为例，人工智能（AI）赋能传统产业转型升级将迎来历史性机遇，尤其是“AI+制造业”，通过人工智能模型算法、视觉识别等技术，可以优化传统制造业的生产流程，显著提高生产效率和制造水平。然而，智能制造成功的关键首先在于智能制造系统和产品设计工艺要有机融合，其次是要用新技术去改造原有工艺，需要大量既懂信息又懂制造的融合人才。传统人才培养模式基本由高校独立完成，企业处于培养环节的下游，难以充分反映对复合型人才的需求，在一定程度上造成了高校培养人才与产业发展需求不相匹配问题。解决这一问题，应当大力培养专业领域知识技能素质过硬，同时能够熟练使用信息化技术的复合型人才，也就是学科交叉人才。基于这一需求，国内面向新基建的人才培养研究工作已经展开。易文悝［12］、付宏渊［13］提出，高校应以新基建需求为导向设置交叉学科、边缘学科，充分发挥人才培养主阵地作用；成敏敏［14］论述了人工智能专业人才培养的建议，认为高校应加强跨界融合，通过自主设置人工智能交叉学科提高人才培养质量；王转利等［15］探讨了信息通信学科的建设与发展，认为高校应当结合技术发展趋势，与市场、企业深入融合开展人才培养。近年来，我国的交叉学科建设已经取得了显著进展，但相对于西方发达国家，我国的交叉学科人才培养起步较晚，仍面临许多问题。

2.2 国内外学科交叉人才培养现状

现代科学呈现出既高度分化又高度综合的发展趋势，而交叉科学集分化与综合于一体，实现了科学的整体化。学科交叉点往往就是科学新的生长点、新的科学前沿，这里最有可能产生重大的科学突破，使科学发生革命性的变化［16］。20 世纪20 年代以来，交叉学科研究由西方提出并快速发展，显著提升了高等教育与人才培养水平。1999 年，密歇根大学就成立了交叉学科委员会，美国学科专业目录CIP-2000 中单独设置了“交叉学科”和“综合学科”两个学科群，麻省理工学院的跨学科研究中心和实验室已超过64 个，斯坦福大学横跨文理、工程、医学三大学院实施了“生物学交叉学科”(Bio-X Program)研究计划［17-18］；日本筑波大学打破传统专业构成，设置了综合性很强的学群、学类，培养各类具备广阔学科基础的综合型人才［19］；新加坡南洋理工大学确定了五大跨学科战略发展方向，规定研究生必须选修跨学科课程，并将跨学科研究成果作为教师晋升职称的核心考核要素［20］。

我国的交叉学科发展相对滞后，20 世纪80 年代以来，在政府和高校的共同努力下，我国开始大力推进交叉学科研究，取得了显著进展，清华大学、北京大学、上海交通大学、复旦大学等国内高校率先开展了系统性的交叉学科研究与人才培养探索。2015 年5 月，国务院办公厅出台了《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》，明确指出高校要探索跨院系、跨学科、跨专业交叉培养创新创业人才新机制，促进人才培养由学科专业单一型向多学科融合型转变，进一步凸显了学科交叉人才培养的地位与意义。

2.3 制约我国交叉学科人才培养的主要因素

一是育人理念比较传统，学科交叉观念不够深入。长期以来，我国的人才培养严格按照“学科门类—一级学科—二级学科”开展，学科专业的不断细化虽然显著提升了各领域的研究水平，培养了一大批专业人才，但通识教育方面的投入明显不足，制约了交叉学科的建设和发展。以在全球工程教育领域处于领先地位的麻省理工学院为例，早在20 世纪八九十年代就开始了核心课程设置改革与探索，一方面将数学由原先的1 门改为2 门、物理由原先的1 门改为4 门，学生可以根据自身兴趣与课程侧重点随意选择，另一方面拓展了人文、艺术、社科类课程，此类课程的比例约占本科课程比例的20%［21］。在“大工程”教育理念下，学生知识背景得到显著充实，具备了良好的学科交叉基础。

二是机构设置相对独立，培养模式机制不够灵活。目前，我国高校普遍采用大学、学院、系所的编制体系，近年来虽然各高水平大学纷纷成立了交叉研究院、跨学科研究中心等单位，进行学科交叉育人探索，但受到师资队伍整合、学生管理主体、工作量核准、成果归属等诸多因素的限制，规模难以扩大，推广困难较多。以麻省理工学院为例，该校通过工程部门、实验室、研究中心以及各类项目为载体，组建了多个横向研究机构，由各专业的教师共同参与组建，通过具体的研究工作发展演变出大量新兴研究方向与学科；哈佛大学等世界一流高校建立了灵活完善的培养制度，通过主辅修、双专业、双学位、跨学院专业学习等方式给予学生很大的自由，从制度上保证了学科交叉的实施。

三是需求牵引不够明确，交叉创新愿望不够迫切。高校长期以来更加重视理论教学，近年来虽然逐步提高了实践课程的比重，但实践内容与产业实际脱节比较严重，教师和学生远离一线，难以第一时间掌握产业需求。例如，通过高等教育培养的大量本科生毕业后，由于缺乏基本的工程技能，难以胜任日常工作，造成“通才”能力不足；硕、博研究生从事的研究过于聚焦，未能很好地切入产业发展，导致“专才”无用武之地。另一方面，企业具有对新技术快速响应、快速研发、快速应用的需求迫切，却因处于整个人才培养链条的末端和下游，既没有反馈需求的渠道，也缺少参与高校育人环节、支撑高校学科建设的机会，导致其在学科交叉人才方面的呼声和需求难以有效传递。

四是培养理论依然欠缺，人才培养体系不够完善。与国外一流高校相比，我国的交叉学科人才培养开始较晚，目前仍处于探索阶段，尽管各大高校针对自身特点和实际开展了大量尝试，但尚未形成完整的人才培养理论与范式，也面临诸多理论问题，例如，哪些学科具有较强的交叉前景、哪些学科具有相对完善的交叉条件、交叉学科的课程体系如何建设、教学效果如何评价、传统学科如何支撑交叉学科建设等，这些问题制约了高校交叉学科人才培养体系建设，仍然有待进一步研究。

3 高校科技智库在学科交叉人才培养方面的优势和作用

3.1 新基建背景下高校科技智库的职能

高校科技智库依托高校特色学科，聚集知名学者，以国家发展为导向，从科学技术的角度出发研究事关全局的重大战略问题，从科学技术发展规律角度出发前瞻性思考世界科技发展趋势，开展科学评估，进行预测预判，对经济社会发展的重大科技创新问题提出前瞻性、建设性的建议。在研究过程中，因具有跨学科、协同性、综合性的特点，高校科技智库为国家创新发展培育复合型学科交叉人才发挥了关键作用。近年来，我国对高校智库建设的重视程度不断提高，2015 年1 月20 日，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于加强中国特色新型智库建设的意见》，明确指出应当发挥高校学科齐全、人才密集和对外交流广泛的优势，深入实施中国特色新型高校智库建设推进计划，推动高校智力服务能力整体提升。

3.2 高校科技智库学科交叉人才培养的内涵与实践

人才培养是高校的核心职能，与科研院所相比，高校具有更完备的学科门类、更密集的智力资源、更突出的研究水平以及更通畅的交流渠道。鉴于学科交叉人才培养的重大意义，高校理应成为学科交叉人才培养的主体。根据高等教育的一般规律和要求，学科交叉人才培养同样需要制定科学的实施方案、设置完善的课程体系、确定合理的培养目标、做好细致的监督落实，上述工作都需要明确的培养主体来开展。从高校科技智库的内涵不难看出，其最主要职能不在于解决某个专业方向艰深的科学问题，而在于通过梳理单项技术，预测未来发展趋势，提供产业发展规划，辅助制定政策。将这一职能与高校人才培养的天然属性相结合，在开展政策研究的过程中培养的人才，必然具有比传统专业学院毕业生更宽广的视野、更全面的知识以及更强烈的创新意识。这些特质与学科交叉人才培养的内涵高度一致，也日益引起国内外高校的重视。

世界一流高校智库在开展人才培养的过程中，十分注重培养学生的跨学科思维能力。哈佛大学贝尔弗科学和国际事务中心汇集了来自企业、军界、学术界、政府界等多个不同领域的研究人才，研究力量涵盖政治、数学、化学、生物学等多个领域，通过博士后研究员和预留博士等模式培养了大批跨学科研究人才［22］。美国莱斯大学贝克研究所采用常驻研究人员、流动研究人员、校内优秀教职员相结合的方式，辅以“旋转门”机制，形成了一支多元化、高水平的研究队伍，在全校开设了包括能源、经济、政治、历史等领域在内的超过100 门各类课程，并为学生提供了大量实习机会，培养了学生的学科交叉视野［23］。

近年来，国内以清华大学、北京大学、复旦大学为代表的高水平大学积极开展智库建设，成立了以清华大学中国与世界经济研究中心、北京大学国际战略研究院、复旦大学“一带一路”及全球治理研究院为代表的高水平智库，通过智库开展的跨学科研究工作培养了一批具备学科交叉素养的综合型人才。新基建对学科交叉人才的需求明确而迫切，高校科技智库在目标定位、人员构成、职能作用等方面与这一需求良好契合，复旦大学、北京大学等高校在国内率先依托科技智库开展了学科交叉人才培养的尝试。复旦大学早在1992 年就成立了复旦发展研究院，目前已孵化形成包括19 个研究中心在内的跨学科、综合性、国际化研究机构。以1994 年成立的北京大学中国经济研究中心为前身的北京大学国家发展研究院，目前已成为以经济学为基础的多学科综合性学院，通过引进经济学、管理学、政治学等多个学科领域的国内外知名学者，形成了政、商、学三大教学体系，培养了一大批通晓多学科知识的学科交叉人才。

3.3 高校科技智库在交叉学科人才培养方面的优势特色

实践证明，高校科技智库在学科交叉人才培养方面具有专业学院不具备的优势特色，更适于开展学科交叉人才培养的探索与研究。

跨学科专业是高校科技智库的天然属性，而完整的学科体系是高校的共性特征，也是高校智库与其他智库相比最显著的特色和优势。高校科技智库的学科交叉范围最广、融合程度最深、学科间的“夹角”也更大。以西北工业大学为例，为推动无人系统学科知识体系创新、服务国防科技事业、支撑国家和区域经济发展，于2017 年4 月成立无人系统发展战略研究中心，这是西北工业大学以独立二级单位性质成立的首个科技智库。无人系统技术自身的发展依托机械、电子、控制、计算机、信息等典型的理、工学科，具有显著的多学科交叉特征。跨机构领域是高校科技智库的基本功能。不同于以重大项目为牵引的课题组间交叉，高校科技智库根据自身定位与任务吸收具有不同学科背景成员，形成了相对固定的研究团队，高校教师能够全身心投入到以智库为载体的教学科研活动中，更有利于交叉学科的建设。跨培养环节是高校科技智库的必然需求。高校科技智库作为学科交叉研究的主要力量，能够较好地承担起学科论证、教育实施、改进优化等全流程工作。在交叉学科论证阶段高质量完成顶层设计；在人才培养阶段使学生直接参与到交叉学科的研究中，做到学以致用；在改进优化阶段持续追踪毕业学生的发展轨迹，并通过企业的反馈查找问题和不足，持续提升人才培养质量。

高校科技智库重交叉、跨领域、全流程的人才培养特点更适于开展交叉学科人才培养，但由于自身同样处于发展初期，也存在诸多不足，应当积极加快高校科技智库建设，更好地满足新基建对高素质综合人才培养的需求。

4 西北工业大学经验探析

目前，国内高校智库正处于蓬勃发展的新阶段，尽管高校智库建设取得了长足进步，但可以看到，针对社会科学领域开展研究的智库较多，工程技术类高校智库发展相对较弱，学科交叉人才的缺口仍然巨大。西北工业大学是一所以发展航空、航天、航海（“三航”）等领域人才培养和科学研究为特色的多学科性、研究型、开放式大学，近年来学校立足自身特色，积极投身交叉学科建设，组织论证了“智能无人系统科学与技术”交叉学科，并于2018 年通过教育部批准，目前已单独列入学校全日制硕士、博士研究生招生目录。2020 年4 月，国务院学位委员会正式批准西北工业大学增列全国首家柔性电子学交叉学科博士学位授权点。

在高校科技智库建设方面，西北工业大学紧密结合智库建设与人才培养，以无人系统发展战略研究中心的建设为契机，努力积累高校科技智库服务学科交叉人才培养的经验，联合学校同期成立的无人系统技术研究院，逐步建立健全无人系统技术领域的人才培养体系，有力支撑了交叉学科的建设，并初步总结了高校科技智库在学科交叉人才培养方面的经验：

一是要发挥高校科技智库具有的前瞻性与综合性，不断拓展学科交叉深度与广度。在开展学科交叉顶层设计的过程中，明确学科交叉的具体领域和发展程度，能准确把握行业发展规律，合理规划技术路线，为交叉学科人才的培养提供科学合理的顶层设计。智能无人系统科学与技术学科是一门集工、理、文、管的新兴交叉学科，以无人化平台为基础、信息为纽带、自主性与智能化为核心，研究融合空/天/地/海/电多维空间，具备智能感知与认知/智能决策/自主协同控制及人机共融能力的无人系统技术领域的共性基础科学与工程技术，旨在培养国防工业和国民经济亟需的，富有创新精神和实践能力的高层次拔尖创新复合型人才。

二是要重视高校科技智库建设的科学性与创新性，不断完善人才培养模式与体系。高校科技智库履行交叉学科人才培养的职能，就必须深入教学工作一线，发挥自身同时贴近产业、贴近政策、贴近学生的优势，基于交叉学科发展规律，结合学科建设的一般范式，借鉴已有高水平学科的建设经验，扎实细致开展学科论证。智能无人系统科学与技术在课程体系建设方面强调跨学科知识体系和系统工程方法论的培养，建立无人系统集成与运用、无人系统智能科学、无人系统管理与法律规范3 类交叉学科课程群，构建了完善的智能无人系统多学科课程体系。在人才培养模式上，创新引入多元化社会资源办学模式，建立“学校-行业-企业”理事会制度，搭建产学研用的人才协同培养新模式。

三是要加强高校科技智库发展的持续性与引领性，不断提升师资队伍规模与水平。高校科技智库的教学团队建设，首先应当选取在学科领域、产业具有较大影响力的专家学者作为学科带头人；其次，应当建设一支层次完整、分工明确、年龄合理、能力突出的教师队伍；再次，要重视对外开放交流和团队的动态变化。目前，西北工业大学无人系统发展战略研究中心和无人系统技术研究院初步建成了一支集无人系统技术领域基础研究、关键技术攻关及装备研制于一体的高水平创新队伍，以相关领域院士/国家级专家为带头人，以具有丰富教学科研经验的教授/研究员为骨干，以有发展潜力的青年教师为成员，形成了一支结构合理、业务精湛、充满活力的师资梯队，有力保证了各项工作的开展。

5 结论与展望

新基建是以5G、人工智能、工业互联网、物联网为代表的新型基础设施，对经济发展新旧动能转换和产业结构升级具有重大意义。新基建的本质是信息数字化的基础设施建设，我国新基建发展面临巨大的人才缺口，尤其缺乏具备综合创新能力的学科交叉人才。目前，我国学科交叉人才培养在理念、理论、制度等层面仍存在诸多问题，而高校科技智库具有跨学科专业、跨机构领域、跨培养环节的特点，结合高等教育职能，在学科交叉人才培养方面具有重要地位。

西北工业大学立足新基建对人才的迫切需求，建设了以无人系统发展战略研究中心为代表的高水平科技智库，总结了一套突出综合性、创新性与引领性的发展模式，在学科方向凝练、使命职能定位、研究队伍建设等方面积累了有益的经验。未来，学校与智库将牢记使命、继续努力，不断提升科技智库建设水平，助力我国新基建又快又好发展。