交叉学科和交叉领域兴起的标志(脱颖而出的机遇)

对话嘉宾

罗 锋(南开大学材料科学与工程学院教授、智能传感交叉科学中心副主任)

程思琪(北京师范大学心理学部基础心理学方向博士后)

张梦迪(天津大学建筑学院建筑学博士生)

学科交叉融合是大势所趋,从顶层设计到具体实践,我国交叉学科快速发展。2021年,国务院学位委员会印发《交叉学科设置与管理办法(试行)》,首次对交叉学科的内涵进行明确界定,建立交叉学科放管结合的设置机制和调整退出机制等。如何用好交叉学科这个“催化剂”?其发展道路上又有哪些困难挑战?深耕于交叉学科领域的学者,有着自己的思考。

不易,却更有探索乐趣

罗锋:我国的交叉学科正处于快速发展阶段,很多新的研究方向都体现出交叉学科的特质。除了在顶层设计上进行交叉学科布局外,国内很多高校纷纷成立体现交叉性质的学院、研究中心等。如南开大学建立的多个交叉科学中心,就是聚焦国家发展需要,融合南开大学的优势学科,集聚了不同学科志同道合的师生。

放眼全球,各个国家的交叉学科发展情况各异。以欧洲为例,早期的学术交叉更多是由科学家自身兴趣激发出的。他们热衷学术交流,以学生交换体系和教师交换体系为支撑,研究人员经常进行学术上的短期交流,各个课题组之间互换博士生。这种交叉更注重交流,而非具体课题。不同领域的研究人员,围绕一个大家关心的问题,在交流中碰撞出交叉学科方向。

美国的学术交叉与欧洲不同,更多是源于国家的需求,以及大型公司的需求,体现出更为明显的需求导向,围绕着未来需求重点,形成学术交叉的资源配置。

交叉学科和交叉领域兴起的标志(脱颖而出的机遇)(1)

南开大学材料科学与工程学院教授、南开大学智能传感交叉科学中心副主任罗锋工作照。

程思琪:对于交叉学科研究,我最深的感受是“不易”。如何在维持本心的基础上找到不同学科之间的融合点,是我一直在思考的问题。

传播学和认知神经科学在学科背景、知识结构甚至思考问题的方式上都存在巨大差异,这也是不少交叉学科研究者会面临的共性问题。传播学看待问题的视角更宏观和抽象,认知神经科学则更微观和具象。跨学科研究者的合作也是一个需要花时间去磨合的过程,一些科学问题需要不断讨论甚至争执,才能达到一个平衡点。

当然,成果发表困难也仍是面临的问题之一。跨学科研究成果最难的是“属性”标签的确定,传播学杂志会觉得它不够传播学,认知科学杂志会觉得它不像认知科学,寻找合适的交叉学科性质的杂志,是相当困难和令人烦恼的。

张梦迪:同意,我们也面临不少现实问题。一方面,是老师和同学们在野外调研明长城保护现状时,要与恶劣的天气和艰苦的自然环境搏斗;另一方面,是我在计算机前,要与代码、与bug搏斗。野外工作采集到了上百万张明长城图片,而我在电脑前也写了上万行代码。我们有着不一样的战场,但多看、多学、多观察、多请教,尽可能让自己同时拥有两种学科观察问题的角度,就能够不断提升自己研究的广度和深度。

碰撞出新火花,拓展出新天地

罗锋:大学通识教育,是奠定学生兴趣、打开交叉学科大门的重要基础。目前我国大学都非常重视通识教育,让初入高校的学子们能够获得不同领域、不同学科的知识,这为未来学科间的交叉积累了可能性。这种潜移默化的影响,会在不经意间播下种子。

在研究过程中,我国学科间交叉的特征也越来越明显。一方面,体现在部分学生本科所学专业与研究生、博士生期间所学专业有所不同,个人通过学科转换开阔研究视野。另一方面,体现在学科本身出现明显的交叉特征,甚至从相近学科交叉,逐渐发展到人文社科类学科与理工科的交叉。

新的交叉,必然碰撞出新的灵感,激发出新的研究成果。目前我的学生中,不少人展现出对交叉学科的热情,一些学生在继续深造的过程中,选择从事物理、智能感知等方向的研究,还有同学进入法律专业学习,探求新技术辅助法律的新领域。

张梦迪:我也是交叉新人!本科毕业于大连理工大学软件工程专业的我,偏向数字媒体技术方向。之后考到建筑学读研,开始尝试交叉学科研究。目前,我跟随博导进行明长城全线数字化研究,运用自主研发的无人机低空信息采集技术,对长城沿线进行全方位数字扫描,获得分辨率接近厘米级的连续高清图片。

基于我们建立数据集训练出的人工智能模型,对团队拍摄的明长城无人机图像批量处理,我们实现了自动统计长城上敌楼、箭窗的数量、位置和尺寸信息,以及长城上不同材质的颜色信息。我们发现,长城不仅有灰色材质,还有红色的吐水石、红色的条石基础、蓝灰色的条石基础,甚至有因微生物附着产生的黄色敌楼。这些发现非常有趣!

除了建筑学和人工智能前沿研究,我们也需要阅读大量的历史文献,研究古人对于长城建造有着怎样一套精准严密的工程标准和制度,还需了解时代背景与风土人情。我们希望,通过应用人工智能先进技术,统计挖掘出长城筑造的潜在规律,为文旅融合提供数据支撑。

交叉学科和交叉领域兴起的标志(脱颖而出的机遇)(2)

天津大学建筑学院建筑学博士生张梦迪(左一)在野外考察。

程思琪:交叉学科真是每完成一项挑战,就有一种“轻舟已过万重山”的快意。和传统单科学术研究相比,跨学科研究很可能成为中国学术研究在国际上脱颖而出的难得机遇。

来源:《半月谈内部版》2022年第7期

半月谈记者:白佳丽 | 编辑:郑雪婧

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