高校学科交叉与交叉学科培育建设的思路探究——以南京航空航天大学为例

任 瑜,李梦圆

(南京航空航天大学 发展规划处,江苏 南京 210016)

0 引言

当前,全球新一轮科技革命加速演变,关键核心技术急需突破,新的学科分支和新兴学科增长点不断涌现,经济社会快速发展对高校高层次创新型、复合型、应用型人才的需求更为迫切[1]。聚焦经济社会高质量发展的重大战略需求,以解决国际前沿或重大科学问题为牵引,在传统学科发展的基础上,两个或两个以上的多学科间自主合作也就产生了交叉融合。学科交叉融合是探索新兴领域方向、逐步解决重大科学问题、取得关键核心技术革命性突破的重要途径。党中央、国务院向来高度重视推进高校学科交叉与交叉学科培育建设工作。2020年12月,“交叉学科”正式被列为我国第14个学科门类;《研究生教育学科专业目录(2022年)》中在交叉学科门类下设置了9个一级学科;2022年初,国家正式启动第二轮“双一流”建设,在教育部等3部委印发的《关于深入推进世界一流大学和一流学科建设的若干意见》中也明确强调了推动学科交叉融合,培育新兴交叉学科,都为学科交叉融合和交叉学科创新发展创造了良好条件[2]。

1 学科交叉与交叉学科发展的趋势特点

1.1 国内外高校的调研分析

学科交叉的概念最早起源于17世纪和18世纪的西方国家,为解决重大科学问题、适应知识生产方式变革和创新人才培养的需要,在高等教育领域逐步产生变革,并发展形成较为固定的交叉学科领域范畴,人才培养和科技创新模式也日趋复合型、多元化[3]。西方高校起步较早,且发展较为成熟,逐步形成了独具特色的发展模式,例如:麻省理工学院重点依托学科交叉实体平台培育学科交叉亮点,无论是起初的雷达实验室还是后来受美国国家自然科学基金(NSF)资助建立的生物技术加工工程研究中心、产品革新与发展研究中心等,大量的学科交叉机构都是在解决重大工程科学问题的基础上建立起来的[4],都体现了学科交叉研究发展的鲜明特点。哈佛大学在人才培养的过程中广泛体现了多学科之间的交叉合作,由常务副校长专门设立了“部门合作基金”和“学生合作基金”,通过给予基金立项、科研经费等支持,着力提升学生的多学科自主交叉研究的素养,为开展生命科学、自然科学、工程技术等学科交叉研究奠定了较好的基础。

20世纪80年代,传统学科发展逐渐成熟,作为新兴事物的学科交叉与交叉学科在我国引起重视,特别是进入21世纪以来,交叉学科蓬勃发展。近年来,国家部委从顶层设计规划了学科交叉融合的支持路径。例如:教育部自2022年起试点建设交叉学科中心;科技部聚焦学科交叉前沿研究方向,组建国家研究中心;国家自然科学基金委员会正式组建了交叉科学学部,标志着在促进学科交叉融合方面又迈出新的一步。浙江大学启动实施面向2030的学科会聚研究计划,通过集中优势资源重点布局双脑、量子、设计育种、生态文明、智慧海洋、精准医学等10余项专项计划,充分利用学科综合优势打造交叉研究创新高地,瞄准未来培育一批世界领先的研究成果和优势学科。西安交通大学以项目形式牵引学科交叉建设,设立了“新兴与交叉学科建设专项”,对人工智能、网络空间安全等新兴学科建设以及医工交叉、地学等学科交叉项目进行了重点支持。

1.2 趋势特点

近年来,国家高度重视、社会广泛关注高校学科交叉与交叉学科的发展。通过对近5年国务院学位委员会办公室、教育部公布的学位授予单位(不含军队单位)自主设置二级学科和交叉学科的名单进行分析统计,2019年自设交叉学科数量是508个,2023年增加到了860个,可见各地各校都在抢抓机遇,交叉学科发展势头较为迅猛[5]。

分析学科交叉与交叉学科之间的关系,学科交叉与交叉学科关系紧密衔接、互相耦合。学科交叉是交叉学科的初步形态,学科交叉并非形成交叉学科的充分条件,却是必要条件。学科交叉形成的理论体系构成了交叉学科,众多交叉学科构成了交叉科学。交叉学科形成的途径和过程是学科交叉融合。是否能够建构理论体系是区别学科交叉和交叉学科的重要标志。如何处理好学科交叉融合与交叉学科建设之间的关系,准确把握好学科交叉到交叉学科的“进档”,促进学科交叉融合过程中产出新的增长,不断推动学科建设管理体系改革创新,需要高校结合自身发展实际情况进行系统梳理和深入思考[6]。随着交叉学科作为独立的、蓬勃发展的学科门类,以学科交叉融合推动高等教育发展已经成为共识,积极推进交叉学科布局也成为高校的战略选择。

2 我国高校学科交叉与交叉学科发展面临的困境

2.1 学科交叉与交叉学科的自发性仍然不够

学科交叉研究的挑战之一在于多学科之间有效的沟通与交流,不同门类学科之间的方法论、专业术语、逻辑思维、科研方式、成果展现等方面存在一定的差异性,个别科研人员习惯于在自身擅长领域做精做深,个别研究团队开放包容性仍然不足,局限在某些固定领域。这在一定程度上影响了团队之间交流的深度和广度,导致学科交叉的自发性仍然不够,驱使不同学科团队之间主动交叉融合的阻碍仍然存在。

2.2 学科交叉与交叉学科的组织性仍然不足

学科交叉来源于多个学科自主开展的共同研究探索,这种自主行为类似“头脑风暴”,往往能碰撞出新的亮点和特色,但是如何将这些思维亮点落实落地到学科建设过程中,需要有较为固定的组织模式进行有序统筹整合。当前,国家正在积极引导开展有组织的科研推动高水平科技自立自强,对学科来说也是如此,单学科的“单打独斗”很难取得跨越式的发展和突破,只有重视并强化学科交叉的组织性和体系性[7],才能逐步“突围”形成新的学科增长点,也为建设申报成为交叉学科打下坚实基础。

2.3 学科交叉与交叉学科的成果划分仍然不够清晰

学科交叉融合往往涉及多个学科不同研究团队的集体智慧,多方共同努力产出“大项目、大平台、大成果”后,在学校、学院年底KPI考核、科研工作量测算等过程中,如何充分认可参与教师的工作量、如何界定学科交叉成果的划分和归属、如何充分体现并积极引导交叉融合,目前普遍缺乏科学合理、清晰可行的评价机制,这也一直是高校较为关注的、一定程度上影响高校教师参与学科交叉融合积极性的热点问题。

3 学科交叉与交叉学科建设思路——以南京航空航天大学为例

南京航空航天大学始终瞄准“四个面向”,对标加快建设教育强国、科技强国、人才强国的战略部署和加快建设中国特色世界一流大学和优势学科的重要任务,紧扣航空、航天、民航(以下简称“三航”)特色,积极引导、精准推进学科自主交叉、深度交叉,成立了一批交叉研究平台,同时布局谋划新兴交叉学科论证,不断探索符合南航实际、孕育重大成果的学科交叉发展道路。

按照“特色引领、信息赋能、交叉融合”的建设思路,以“三航”特色为牵引,充分鼓励学科之间打破壁垒、自主交叉。为强化交叉成果产出,优化完善体制机制保障,专门出台了《关于加强人工智能和综合能源研究院建设的实施办法(试行)》,多部门联动给予交叉研究院相应支持,包括在学科建设引导专项经费方面给予每个学科600万元建设经费,增加1名领导职数专职负责交叉研究院建设,在人才引进和职称评定指标、研究生招生指标、空间场地、科研项目管理费等方面均给予专项支持。一方面,持续做优做实学科交叉平台,以交叉研究院/学院为创新载体,推进实质性的学科交叉融合落地见效。“十三五”以来,已相继成立了5个交叉研究院/学院,积极培育交叉融合新亮点,具体如表1所示。另一方面,按照新版学科目录积极谋划培育新的交叉学科。同时,紧跟国际学术前沿发展方向,鼓励学科间自发融合、自由探索,谋划培育新兴交叉领域及方向,提前储备新的交叉亮点。“十三五”期间,学校推动开展航空航天类和信息类学科的交叉融合,组织交叉学科方向自主申报和立项评审,脑机结合、飞行器隐身、智能发动机3个交叉学科方向通过评审并给予每个学科600万元建设经费支持,并将其纳入首轮“双一流”学科建设项目统筹推进、跟踪落实。

表1 南京航空航天大学近年来新成立的交叉研究院/学院概况

在学校科学论证、积极引导和精准支持下,集成电路学院目前已初步建成了高端芯片设计平台,与中电58所联合申报了“空天集成电路与微系统”工信部重点实验室;深度参与中电58所牵头组建的“锡惠”实验室,服务国家重大战略;在高速ADC芯片、近似计算方面全力支持微波光子主题国家重点实验室。近似计算技术为华为公司解决芯片制造“卡脖子”问题提供了新的解决思路,获得华为公司技术成果转化奖。密码芯片技术应用于国家电网等重点行业,取得突出经济效益。综合能源研究院瞄准碳达峰、碳中和国家重大战略需求,组织开展“双碳”领域的重大科技平台争取和外部资源汇聚,已获批低碳航空动力教育部工程研究中心,南航-溧阳天目湖碳中和技术研究院签约稳步推进中。积极为国家和地方贡献南航智慧,代表南航发声、代表工信部论证绿色能源航空动力发展路线图。积极破除学科和学院壁垒,有组织开展能源领域重大项目论证与科研攻关;牵头举办第三届中英储能国际研讨会、长三角碳中和高峰论坛等会议,显著扩大了研究院国内外影响力。

4 对策与建议

从目前科技前沿和高等教育的发展形势来看,传统学科围绕前期基础再次取得重大突破的难度不断增大,越来越多重大前沿领域的问题和国家重大战略需求都在强调学科交叉融合,引导多学科之间的协同攻关,促进主干优势学科在重点发展方向上取得重大标志性成果,进一步带动相关学科方向和一级学科的迅速发展。学科交叉为学科建设和人才培养突破传统思维、寻求爆破式发展提供了弯道超车的重要内推力,已经成为高校高质量发展的着力点。

4.1 明晰学科交叉培育与交叉学科建设发展思路

近年来,国内高校均十分重视并积极发展学科交叉融合,但学科交叉如何深入推进、如何建设成为新兴交叉学科,各个学校的基础特色、思路做法等也各不一致。特别是行业特色型高校要紧抓机遇,借助交叉彰显特色,结合各自学校自身的优势特色,瞄准科技前沿和国家重大需求,重点推动工科、理科、文科、医科等多学科门类之间交叉融合,优先布局与国家战略、教育科技、地方经济社会密切相关的学科交叉领域,将学校主干学科与新兴学科有机结合、共同发展,潜心做好学科交叉领域的培育和建设,精准培育交叉学科门类一级学科博士点,做好从学科交叉领域到交叉学科的“提档升级”。例如:南京航空航天大学正在按照“特色引领、信息赋能、交叉融合”的建设思路推进学科交叉培育建设,取得了一定的阶段性成效。

4.2 借助项目和平台加速培育学科交叉成果产出

从上述国内外高校的调研情况分析,结合南京航空航天大学在学科交叉培育建设方面的案例做法,归纳出高校培育学科交叉成果的两种主要途径分别是设置专门的交叉培育基金项目和建设学科交叉的实体创新平台,统筹项目和平台等方式发挥学科资源集聚优势,开展前瞻性的顶层规划设计,提前布局谋划建设国家级和省部级重大科研平台。通过设置交叉专项,有效激发团队积极性的同时,给予多学科团队开展自主科研探索和交叉碰撞的条件保障;通过设立学科交叉的实体创新平台,让多团队沟通交流拥有科学的组织体系和较为固定的平台载体,借助平台的支持能有组织地孵化更多学科交叉的成果。

4.3 建立健全学科交叉培育与交叉学科建设的体制机制

体制机制是影响学科交叉融合成果产出的关键要素,因此,建议高校要逐步建立健全学科交叉培育与交叉学科建设的体制机制,出台相关制度文件,形成有组织的学科交叉培育体系。按照国家要求,采用“揭榜挂帅”的方式动态支持有学科交叉需要的教师团队,营造“多点开花”的自由交叉氛围,给予柔性的成果培育政策及充足的研究周期,形成更多的学科增长点。此外,要逐步建立以学科交叉融合成果产出为导向的资源统筹配置机制,通过对前期资助的学科交叉团队进行考核评价,根据考核评价的结果动态调配人力、物力、财力、制度等各类资源条件,同时帮助团队及时发现问题,科学补强提升。