世界一流学科的建设历史、现状和发展方向

梁健

[摘 要] 生态学是研究生物与环境之间相互关系的学科。我国生态学学科发展现状与美国还有不小的差距。在“双一流”背景下，我国研究部门应紧密结合实际，服务国家急需，尤其是青藏高原上的相关机构，要聚焦国家生态安全屏障和以国家公园为主题的自然保护地体系建设，建立长期监测体系，开展预测性和前瞻性的科学研究，推进生态安全屏障保护和建设关键技术研究与示范，解析生态系统旗舰物种、特有物种的环境适应机理，加强绿水青山、冰天雪地转化为金山银山的能力，助力青藏高原生态保护与高质量发展。

[关键词] 一流学科;生态学;建设历史;建设现状;发展方向

[基金项目] 2019年度青海大学教育教学研究项目“多学科领域支撑的一流学科建设评估研究”（JY201909）

[作者简介] 梁 健（1983—），男，山东烟台人，理学博士，青海大学一流学科建设办公室副教授，硕士生导师，主要从事高原特色生物资源研究。

[中图分类号] Q14-5 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）27-0021-04 [收稿日期] 2021-11-10

一、生态学发展历史

生态学一词最早由恩斯特·海克尔于1869年首次提出，这一词汇来源于希腊词根“οικοσ”和“λογοσ”，两个希腊词根分别表示：住所、处所，学问、知识[1]。关于生态学含义界定经历了漫长的历史过程，期间勒特、唐纳德·沃斯特、卡森、恩斯特·海克尔等科学家对这一名词的概念确定做出了重要贡献，最终大家普遍认可生态学的概念为：“生态学是研究生物与环境之间所有关系（或相互关系）的学科。”

公元16世纪之前，是生态学的萌芽期，科学家通过比较观察的方法，认识到环境和气候对生物生长的重要性。从17世纪开始，1670年，化学家鲍尔探究了气压对动物影响的效应。1735年，雷莫发表了昆虫学著作，记述了许多关于昆虫生态学的内容。1807年，洪堡提出了植物群落、群落外貌等概念，并结合气候和地理因子描述了物种的分布规律。19世纪末20世纪初，生态学逐渐成为一门独立的科学。1855年，德坎多尔将积温概念引入植物生态学。1859年，达尔文发表了《物种起源》。1877年，莫比乌斯创立生物群落的概念。1896年，施罗特创立了个体生态学和群体生态学概念。20世纪初至20世纪50年代是生态学发展的巩固期。这一时期生态学理论形成、生物种群和群落由定性向定量描述、生态学实验方法逐步发展，形成了北欧学派、法瑞学派、英美学派和前苏联学派四个代表性的派系。当前，生态学已经形成了细胞、组织、器官、器官系统、个体、种群、群落、生态系统、景观、生物群区、生物圈等11个综合组织层次[2]。发展目标上，重点强化科学发现与机理认识，强调多过程、多尺度、多学科的综合研究，重视系统模拟与科学预测。发展方向上，从单纯探索自然的理学走向理学、工程技术与社会科学的结合，实现了由认识自然的理论研究向理论与应用并举的跨越。

二、“世界一流”生态学学科建设现状

（一）美国“世界一流”生态学学科建设现状

美国被认为是世界上生态学最发达的国家。1897年，美国考尔斯发表了博士论文《印第安纳州北部沙丘植物区系的生态学关系》，开启了对于植物演替问题的生态学研究，成为全球植物生态学研究的奠基者之一。1915年，美国成立了生态学会，会员人数超万人。学会主要从事生态学的教育、科学研究和利用生态科学解决重要的生态环境问题。1920年，美国生态学会创办了生态学学术期刊Ecology，主要刊登生态学领域的研究论文，学会拥有两种生态学领域的顶级杂志。1953年，美国著名生态学家奥德姆撰写的《生态学基础》（Fundamentals of Ecology）出版，成为受世界各国欢迎的生态学“经典之作”，已出版第五版。1962年，蕾切尔·卡逊撰写出版了《寂静的春天》，讲述了因过量使用农药严重危害了人类生存的环境，导致人类将面临“一个没有鸟、蜜蜂和蝴蝶的世界”，唤起了人们的环境保护意识，引发了公众对环境问题的注意，激励各国重视生态环境保护问题，科学家开始注重生态学原理在环境治理中的应用。

在高等教育领域，1990年美国普林斯顿大学最先创建生态学与进化生物学系。目前，美国生态学排名前10的学校分别是，芝加哥大学生态学与生物进化系，哈佛大学有机生物学与进化生物学系，加州大学伯克利分校生态学系，加州大学戴维斯分校进化与生态学系，杜克大学生态学项目，康奈尔大学生态学与进化生物学系，斯坦福大学全球生态学系，普林斯顿大学生态学与进化生物学系，德州大学奥斯汀分校生命科学学院，佐治亚大学奥德姆生態学院等。加州大学戴维斯分校进化与生态学系是美国规模最大的生态学研究基地。美国72所大学设有生态学专业，40所高校的生态学专业位居世界前100名。

（二）我国“世界一流”生态学学科建设现状

“生态学”这一汉语名词在中国的出现可以追溯到20世纪30年代，20世纪50年代我国生态学进入显著发展阶段，80年代进入迅速发展时期。进入新世纪，生态学研究重点关注生态系统的环境压力和环境问题，探索生态环境问题的解决方案[1，3]。1979年我国生态学会成立，目前会员人数超过万人。2011年，国务院学位委员会将生态学调整为一级学科。目前，全国开设生态学本科专业的院校67家，生态学一级学科硕士点招生单位111家，一级学科博士点招生单位61家。2017年，教育部、财政部、国家发展改革委联合发布首批“双一流”建设高校及建设学科名单，42所高校进入“一流高校”建设序列、95所高校进入“一流学科”建设序列，其中“生态学”一流学科建设有11所高校[4]。我国生态学进入“永攀学科高峰，争创世界一流”新发展时期。

学科以什么样的标准进行评判呢？目前大家较为认可的方式是通过排名进行衡量[5]。“双一流”主要通过教育部组织相关专家开展学校、学科评估。从2002年开始，我国共计开展了四轮学科评估。由于生态学2011年才被设立为一级学科，因此生态学作为一级学科参加了第三轮和第四轮的学科评估。第三轮学科评估中共计78所高校参与，整体水平前三档的高校分别是：北京师范大学、中山大学、复旦大学、华东师范大学、浙江大学、云南大学、兰州大学、北京大学、南京大学。第四轮学科评估中共计100所高校和科研机构参加生态学学科评估，评估结果“A+”的高校有2所，分别是：浙江大学、中山大学;评估结果“A”的高校有3所，分别是：北京大学、东北师范大学和兰州大学;评估结果“A-”的高校有5所，分别是：北京师范大学、复旦大学、华东师范大学、南京大学、云南大学;评估结果“B+”“B”“B-”的高校各有10所。

同期对比国际科学评估排名，分析我国生态学学科情况。以软科中国大学排名中世界一流学科排名（以下简称GRAS）为基准，2017年GRAS排名中，我国没有一所高校进入生态学专业全球前100。排名靠前的是北京大学113名，北京师范大学204名，香港大学240名。2021年GRAS排名中，北京大學跻身81位，中山大学116名，北京师范大学152名，整体进步明显。以2017年GRAS中教师获权威奖项数排名，北京大学位列113名，北京师范大学204名，香港大学239名。2021年GRAS排名中，分别是北京大学81名，中山大学116名，北京师范大学152名，从综合表现来看，我国生态学发展水平良好。从发展势头来看，过去五年我国的生态学学科发展迅速，论文水平提升明显，社会知名度进一步提高。

（三）“世界一流”生态学学科现状分析

当前生态学学科发展正面临着前所未有的机遇，同时也肩负着重大的历史使命和责任，要求生态学研究必须立足时代、面向全球、注重学科交叉融合。同时必须认识到，由于生态学学科交叉、融合、庞杂的基本特征，截至目前全球生态学研究流派众多、理论模型层出不穷，缺乏大一统的基本理论框架，甚至对于最终是否能够出现大一统理论，大家都持不同意见。20世纪80年代以来，全球经济快速发展，人口快速增长，环境问题逐步显现，推动生态学朝着解决环境问题的方向快速发展。但是必须从根本上认识到近百年来生态学的发展仍然缓慢，没有出现可以推演的定律，达尔文的物种进化理论也只是现象的归纳结果。生态学理论研究乏善可陈，以种群动态、生态系统动态等有关规律研究为例，生态学中相关研究规律往往不能适用于多数情况，因此曾有人说“‘生物学’（此处是指包括生态学的大生物科学领域）中只有一条普遍定律，那就是一切生物学定理都有意外”。譬如“生物圈2号”实验的失败，警示人类目前还无法建造一个脱离地球自然环境的栖息地。但同时告诉我们，人类要依赖地球存活，要珍惜大自然的一切，与地球万物共同持续发展，不能妄图征服自然。

三、“世界一流”生态学学科建设方向

（一）学科建设思想

党的十八大以来，“生态文明建设”成为“五位一体”总体布局的重要部分，将生态文明建设同经济建设、政治建设、文化建设、社会建设提到了同一高度。党的十九大报告指出：“必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，坚持节约资源和保护环境的基本国策，像对待生命一样对待生态环境，统筹山水林田湖草系统治理，实行最严格的生态环境保护制度，形成绿色发展方式和生活方式，坚定走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路，建设美丽中国，为人民创造良好生产生活环境，为全球生态安全作出贡献。”2018年，我国在国家机构改革中组建了“自然资源部”和“生态环境部”，集中力量加强我国生态环境保护，推进“美丽中国”建设。以上对我国生态学学科发展提出了新的要求和期待。

（二）学科建设方向

国务院学位委员会将生态学升级为一级学科后，在2018年7月确定生态学一级学科下设7个二级学科方向，即动物生态学、植物生态学、微生物生态学、生态系统生态学、景观生态学、修复生态学和可持续生态学。近年来，我国环境污染和生态破坏问题日益严重，环境事件频发，给生态学提出了新的挑战，“污染事件的发生发展过程、怎样利用生态学理论解决当前环境问题、怎样评价污染问题的治理效果”等一系列问题给生态学的发展提出了新挑战。首先，生态学的研究必须立足于生物与环境的相互关系。其次，理解生态学是一个学科群的属性，鼓励新学科分支的产生，以交叉学科的思想解决现有科学问题。最后，生态学虽属于理科范畴，也要加强与工程学、技术科学和人文科学的交叉及联合研究。

以青藏高原为例，其为亚洲乃至北半球气候变化的“感应器”和“敏感区”，是我国与东亚气候系统稳定的重要屏障机制，这一地区的生态安全屏障作用、发展趋势，受到全球关注。针对青藏高原地区持续出现的气候变暖、冰川退缩、野生动物栖息地破坏、草地退化等日益突出的生态问题，前期已开展了一系列监测、生态恢复建设工程及修复效应监测评估，取得了部分具有代表性的研究成果，开展了一批生态系统保护、恢复、可持续关键技术的推广[6]。但是必须认识到，现有生态学理论、模型、技术对生态安全屏障保护的理论和技术支撑仍然不足。党的十八届三中全会提出“建立国家公园体制”，党的十九大进一步提出“建立以国家公园为主体的自然保护地体系”，明确了我国自然保护地体系的转变，表明我国生态保护进入了新时代、新阶段。同时必须客观认识到国家公园在我国还处于起步较晚、理念较新、研究较少的初级阶段。国家公园研究并非单一的自然科学问题，同样是关乎国家生态安全和生态文明战略的哲学社会科学问题。未来生态学研究中，还要注重生态基础理论研究，进一步明晰这一复杂的社会、经济、自然复合系统。一是建立长期的监测体系，在更大尺度、更长时间上开展更多内容的监测，积累青藏高原的第一手生态数据。二是开展预测性和前瞻性的科学研究，深刻认识青藏高原环境变化对于全球气候变化的影响和发展趋势，明确其对自然和人工生态系统的重要影响。青海“三江源”是中华水塔，要对水文生态学开展探究，须认识和预测淡水资源和环境的变化，明确三江源生态系统水源的涵养能力。三是进一步探究重要生态功能区维持和退化的机理，推进生态安全屏障保护和建设关键技术研究与示范，明确区域类型及功能定位，构建合理的监测与评价指标体系，集成保护和修复技术研究，开展基础理论、修复技术、适用性分析集成研究，形成系统性和综合性的生态安全屏障保护与建设支撑技术，助力“碳中和”目标实现。四是从分子生态学的角度阐释青藏高原生态系统旗舰物种、特有物种的环境适应机理，探究生物多样性与生态系统功能耦合的关系。五是通过交叉学科的研究，加强绿水青山、冰天雪地转化为金山银山的能力，真正实现青藏高原生态保护优先，推动高质量发展，创造高品质生活。

参考文献

[1]馬振兴，胡泽，张伟，等.中、外文“生态学”一词之最初起源及定义考证[J].生物学通报，2017，52（11）：9-11.

[2]EUGENE P ODUM， GARY W BARRETT.生态学基础[M].陆健健，王伟，王天慧，等译.北京：高等教育出版社，2009：3-5.

[3]李文华.中国生态学研究的回顾与展望[J].资源与生态学报（英文版），2010（1）：3-14.

[4]教育部学位与研究生教育发展中心.教育部：公布“双一流”建设高校和学科名单[J].教育，2017（41）：6.

[5]菲利普·G·阿特巴赫，张东辉.排名的困境[J].学位与研究生教育，2007（7）：11-12.

[6]孙鸿烈，郑度，姚檀栋，等.青藏高原国家生态安全屏障保护与建设[J].地理学报，2012，67（1）：3-12.

History， the Current Situation， and Future Directions of the World First-class Discipline

Taking Ecology as an Example

LIANG Jian

（First-class Discipline Construction Office， Qinghai University， Xining， Qinghai 810016， China）

Abstract： Ecology is the study of the relationships between living organisms and their physical environment. Yet， compared with the US， ecological study of China has weak points in multiple aspects. In the context of “double first-class” initiative， universities， and research institutes should focus on solving the urgent problems of the nation. Especially for facilities located at the Tibetan plateau， more attention should be paid to the construction of the national ecological security barrier and the national parks. To support these arduous tasks， concerted efforts should be made in several aspects concerning “establishment of long-term monitoring systems”， “performing predictive and prospective scientific research”， “key ecological technologies for protection and construction of the national ecological security barrier”， and “protection of flagship and endemic species and their adaption mechanisms.” These explorations will promote the capability of transforming “ecological services” to “economic values”. Thus， we should support the protection and high-quality development of Tibetan plateau.

Key words： first-class discipline; ecology; construction history; the current situation of construction; future direction