农业领域新兴交叉学科建设的四个关键问题

曲瑛德

(中国农业大学，北京 100083)

当前至2035年，是我国基本实现农业农村现代化总体目标的关键时期。习近平总书记在给全国涉农高校的书记校长和专家代表的回信中指出，“农业农村现代化关键在科技、在人才”，这对我国高等农林教育实现高水平科技自立自强与高素质拔尖创新人才培养提出了更加紧迫的需求。未来十几年，我国农业承担着加快实现由农业大国向农业强国转变的历史使命，也面临着在新一轮科技革命与产业变革下奋力抢占未来发展制高点的艰巨任务。

然而，传统的农业学科往往专注于特定的研究领域或方向，旨在解决农业发展中某一环节的具体问题，却忽视了农业作为一个具有高度不确定性、错综复杂的庞大体系的重要特征。 新世纪以来，科学技术特别是生物技术、信息技术、材料技术等的飞速发展，正在引发一场新的农业科技革命，并不断催生农业新产业和新业态，复杂农业问题也接踵而至，更需要跨学科的知识融合与会聚。习近平总书记多次在重要讲话中强调对学科交叉融合的高度重视。他指出要“厚实学科基础，培育新兴交叉学科生长点”“要下大力气组建交叉学科群”“要用好学科交叉融合的‘催化剂’，加强基础学科培养能力，打破学科专业壁垒，对现有学科专业体系进行调整升级，瞄准科技前沿和关键领域，推进新工科、新医科、新农科、新文科建设，加快培养紧缺人才”。

因此，面向世界农业科技前沿、面向现代农业产业主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，不断深化、更新、拓展农业学科的内涵与外延，促进其与多门类的自然科学、工程技术、人文科学、社会科学渗透交融，进而形成更多新的学科交叉点和生长点具有重要意义且势在必行。当前，立足农业科学的基本特征，从学科内涵与发展路径来看，推进农业领域新兴交叉学科建设需要正确认识四个方面的关键问题。

一、 正确认识农业学科的知识体系及演化过程，依据知识融合与会聚逻辑谋划农业新兴交叉学科建设思路

学科来源于知识生产实践，是对知识体系的主观认识，是改造知识体系和促进知识生产实践变革的重要工具。从农业学科发展历程上看，19世纪中叶以后，生物学、化学、生理学、遗传学、土壤学和气象学等学科的研究成果及其实验方法逐渐被应用于农业，促进了农业研究从经验研究向现代农业科学的转变。1840年，李比希的经典著作《有机化学在农业和生理学上的应用》的发表，被认为是现代农业科学发展开始的标志[1]。20世纪初，动力机械特别是内燃机拖拉机和其他机动农具逐步推广，以畜力为农业动力的局面发生变化，加速了农业机械化的进程。由此而形成的农业机械科学，为不断提高农业生产率提供了理论基础。21世纪以来，大数据、人工智能、生物技术等新兴技术的发展加速驱动了农业科学的创新。在揭示植物、动物和微生物生命奥秘的基础上，通过农业科学与生命科学、信息科学、工程科学等更多学科的知识交融，促进农业全产业链上各学科间的交叉融合和有机衔接，从深度与广度上大大推进了农业学科的内涵更新和边界拓展。

农业广泛涉及各种复杂问题，包括气候变化、水资源使用、动植物基因、食品安全、营养、政策和经济可持续性。农业学科建设要认识到农业体系是由多个子体系构成的，开展更全局性的农业科学研究与人才培养，以优化农业体系的方方面面。为此，必须采取“会聚(convergence)”的方法，综合调动各学科领域的不同能力。2014年，美国国家研究委员会发布的《会聚：推动生命科学跨学科融合》报告将会聚定义为：“一种解决问题的策略，针对的是处在多个领域交界处的科学、社会挑战，通过跨越学科边界，整合生命健康、物理、数学、计算、工程等学科的知识、方法与思路，而构建出综合性的解决框架。”[2]2019年，美国国家科学院、工程院和医学院发布的《2030年前食品农业领域科技突破调研》也建议采用系统性方法认识农业体系中各要素之间的相互作用，改善整个体系的效率、适应能力与可持续性[3]。因此，新兴农业交叉学科建设思路的谋划应当针对当前农业领域复杂问题，整合多学科知识、方法和思路，构建综合性解决框架，促进多学科知识融合与会聚。一方面，充分利用数据科学、材料学、现代生物技术、信息技术、工程技术改造和提升传统农业学科；另一方面，结合人文社会科学，以准确地划定农业研究问题，构建其解析空间，将科学、技术、人类行为、经济和政策融为一体进行系统性思考。

二、 正确认识农业学科专业目录设置的根本原则，遵循学科专业发展规律设计农业新兴交叉学科建设口径

学科专业目录是学位授予和人才培养工作的基本依据，对规范人才培养规格和指引科学研究方向具有重要的导向作用。同时，学科专业也具有鲜明的动态性和时代性特征，在经济社会发展和科学技术进步中，其内涵在不断演化、边界在不断重塑。从1981年实施《中华人民共和国学位条例》至今，我国授予学位和培养研究生的学科专业目录先后经历了1983年、1990年、1997年和2011年四个版本。农学门类由最初的农学、畜牧、兽医、农业机械化与电气化、林学和水产6个一级学科，演变为目前的作物学、园艺学、农业资源与环境、植物保护、畜牧学、兽医学、林学、水产和草学9个一级学科。2021年，国务院学位委员会组织开展了新一轮学科专业目录修订工作，形成《博士、硕士学位授予和人才培养学科专业目录(征求意见稿)》，农学门类新增了第10个一级学科——水土保持与荒漠化防治学。此外，自2002年起，国家允许具有博士学位授权一级学科的学位授予单位，可以在该学科下自主设置二级学科，2011年《学位授予和人才培养学科目录(2011年)》只规定了学科门类和一级学科，二级学科由各高校和科研院校所自行确定，这在一定程度上促进了二级学科层面上的学科交叉建设。然而，截至2020年6月30日，我国在农学门类具有博士学位授权一级学科单位中共有50个单位设有自主设置二级学科，累计自主设学科159个，占全国(4917个)3.2%。我国学位授予单位(不含军队单位)自主设置的交叉学科共计549个，其中作为支撑学科的一级学科包含农学门类的有19个，农学门类一级学科参与支撑的交叉学科占所有交叉学科的比例仅为3.5%。从学科专业设置上看，目前我国农学门类的交叉学科建设仍有待进一步加强。

根据教育部《授予博士、硕士学位和培养研究生的二级学科自主设置实施细则》(教研厅〔2010〕1号)规定，二级交叉学科的自主设置条件包括：拟设交叉学科应是跨学科门类或多个一级学科的交叉学科，其基础理论、研究方法已经超出一级学科的范围，并且由于研究对象的不同，将促进新的理论形成和发展或产生新的研究方法；学位授予单位应根据社会需求、学科发展和创新人才培养的变化。2021年，国务院学位委员会印发的《交叉学科设置与管理办法(试行)》(学位〔2021〕21号)进一步明确交叉学科设置的基本条件包括：一是具有新的、明确的研究对象以及需要通过多学科理论和方法交叉融合解决的新科学问题和现象，具有形成相对独立的理论、知识和方法体系的发展潜力；二是社会对该学科人才有一定规模的迫切需求，并具有稳定的需求发展趋势；三是具有结构合理的高水平教师队伍、相关学科基础扎实、人才培养条件优良，基本形成与培养目标相适应的研究生培养体系。因此，农业新兴交叉学科建设口径的设计应在符合国家相关政策文件要求的基础上，遵循“科学问题产生-学科交叉-知识沉淀-形成学科-学科消亡或更新”的学科专业发展规律，以农业科技创新为先导，以复合型人才培养为根本，合理规划不同类别、不同层次的农业交叉学科专业，进而满足国家农业农村现代化对高层次、紧缺型人才的需求。

三、 正确认识不同语境下交叉学科发展的路径差异，聚焦国家重大战略需求落实农业新兴交叉学科建设领域

从学术史视角来看，“学科”一词经历了从“知识说”“组织说”“规训说”，到观点相互融合的衍变[4]。可见，在不同语境下，学科呈现的内涵不尽相同，这也决定了交叉学科发展的路径存在一定差异。从科技创新角度看，交叉学科建设重点关注“解决什么样的科学和技术问题”，其路径是从科技计划、科研项目、科研成果中探索未来可能的学科交叉融合而形成的新领域新方向，目标是面向未来的重大基础科学理论和核心关键技术的原始创新，聚焦未来科学未来技术未来场景，在新兴、前沿、交叉学科成为开拓者，创造更多竞争优势，下好先手棋。从人才培养角度看，交叉学科建设重点关注“为谁培养人、培养什么人、怎样培养人”，其路径是探讨学科交叉与交叉学科下复合型人才的人才培养目标、培养方案、知识结构、课程与教材、就业前景等，目标是以人才培养为根本任务，形成的具有相对独立性的沉淀化的专业知识体系，在关键急需领域提供高质量人才供给，强化自主人才培养，打造一流人才方阵。从社会服务角度看，交叉学科建设重点关注“解决什么国家重大战略需求”，其路径是围绕粮食安全、健康中国、“双碳”、“制造强国”、乡村振兴等国家重大战略，涉及跨学科跨领域的交叉融合，形成对未来新领域、新研究方向的关注，目标是聚焦服务国家重大战略需求和关键技术领域集成创新，用好学科交叉融合的催化剂，打造战略科技力量，塑造科技自立自强体系。

因此，从服务国家重大战略需求角度看，目前我国农业新兴交叉学科建设的重点领域应包括：一是聚焦种子和耕地问题，服务国家粮食安全战略。其中，种业振兴需要大力推动种子基因技术发展，加快生物育种学科建设。同时，结合机器学习和人工智能技术，实现育种的自动化管理和决策，助力育种智能化。耕地保护需要吸收土壤学、地理学、管理学、信息科学等多学科知识，重点发展土壤生态学、土壤信息学、土壤资源管理学等相关领域。二是大力发展功能性农业，助力“健康中国”战略。面向大健康国家战略需求，重点发展功能性物质生物合成、功能性农产品设计与制造、新型食品加工、人畜共患病等相关领域。三是发挥农业生态功能，保障“双碳”目标实现。重点发展低碳经济理论与政策、气候智慧型农业、气候变化生物学、低碳绿色农业等相关领域。四是推进农业机械化和智能化，助力“制造强国”战略。重点发展基于互联网与新兴信息技术的重大装备制造、仿生机械设计与智能机器人、生物微纳芯片制造、智能农机装备工程等相关领域。五是加快农业农村现代化建设，服务“乡村振兴”战略。重点发展乡村治理现代化、新型农村能源互联网与数字农业、农村流通服务等相关领域。

四、 正确认识交叉学科的组织形式与治理方式特征，以现代大学治理理念夯实农业新兴交叉学科建设保障

学科是由一群学者以及学者们依赖于一定物质基础围绕知识进行的创造、传递、融合与应用的活动所组成的组织系统，是一个实在存在的具有组织形态的学术组织系统[5]。交叉学科建设需要破除传统学科组织壁垒，创新组织形式。目前，国内许多综合性和传统农业高校都开始设立了与交叉学科相关的组织机构。对部分交叉学科组织机构调研发现，按照松散程度，交叉学科的组织机构可划分为实体组织、虚体组织和半实体(虚实结合)组织[6]。其中，实体组织是具有独立建制的跨学科机构，在设置上和资源配置上按照学校内的规定，一般是作为学校的科研机构进行管理，拥有一定的人才招聘和招生自主权。相比虚体和半实体组织拥有独立稳定的组织结构和资源设施，人员流动性较弱且具有正式的编制。虚体组织一般是以任务为导向的临时的学者的集合，以小型学术交流形式为主，没有固定的组织结构和资源配置，人员流动性强且不触动人员编制，研究人员只有相当短的时间共事，剩余的时间都还属于自己的学科组织。半实体(虚实结合)组织介于实体组织和虚体组织之间，可能具有较为固定的行政办公场所以组织交叉学科运作，也具有一定比例的“双聘”教师及以教师为核心组建的科研团队，但在人财物的资源配置和招生指标上缺乏独立性或整体运行机制不完善、不成熟。因此，农业领域新兴交叉学科建设应选择与学科发展程度相适应的组织类型，由虚入实、循序渐进推进组织机构与制度设计。

此外，新兴交叉学科建设在人才培养、教师考评、资源分配、组织文化等方面也面临诸多体制机制问题。从现代大学治理角度来看，我国农业领域新兴交叉学科组织与治理体系构建应遵循学术自由、问题导向、系统性、包容性四个基本原则。其中，学术自由是保证学术主体单位的相对独立性，使人、财、事、物等能最大程度地围绕学术事务开展，同时，也是保证学术活动的纯洁性，为科学研究、学科发展提供自由生长与发展的土壤。问题导向是打破单一学科的藩篱，形成了以问题为导向的交叉学科教学科研方式。系统性是坚持高等教育的全局观，围绕大学发展的理念与五大职能，将知识与学科通过组织架构的方式实现有机组合，将人力、物力、财力等通过有效分配实现高效运行。包容性是强化学科的交叉与融合，打破单一学科为壁垒的组织和治理体系。从具体治理策略上看，一方面在内部治理层面，需要创设高、新、通、专融合新兴学科人才培养机制、构建“高精尖新”导向的新兴学科教师聘任机制、健全科学高效的新兴学科科研评价机制、优化效率优先与宏观调控结合的新兴学科资源配置机制、革新基于前沿和战略需求的新兴学科学术组织机制、完善开放共享和国际化的新兴学科文化建设机制等；另一方面在外部治理层面，需要出台鼓励新兴交叉学科发展支持政策，提高新兴交叉学科的社会认可度，加大新兴交叉学科发展资源投入等。

总之，农业领域新兴交叉学科建设必须胸怀“国之大者”，坚持“想国家之所想、急国家之所急、应国家之所需”的战略导向，遵循学科进化演变的基本规律，坚持生态化、系统化的学科建设思维，以农业科技创新为先导，以复合型人才培养为根本，发挥好学科交叉融合的“催化剂”作用，加快实现高水平农业科技自立自强，努力构建中国特色、中国风格、中国气派的学科体系、学术体系、话语体系，形成以农业特色学科为优势引领、带动多学科重点突破的新发展格局。