韩启德:关于学科交叉的两个问题

作者: 韩启德

来源: 大学与学科

发布日期: 2021-04-15

中国科学院院士韩启德提出关于学科交叉的两个问题:是否应将生物医学置于战略重点,以及是否处于科学范式转移的重大转折期。他认为,生物医学作为复杂系统,需要新研究范式,并可能推动整体科学范式转移。

韩启德,中国科学院院士、中国科协名誉主席,北京大学前沿交叉学科研究院院长。他认为,我们应该充分重视生物医学的发展,但在我国当前发展阶段是否要把发展生物医学放到物质科学之上,值得斟酌;另外,科学发展到今天,历经百年的“传统”现代科学范式开始逐渐被打破,甚至可能正面临巨大的转变。

与此同时,生物医学是催生新的科学范式的母体,因为其是巨型复杂系统,采用传统科学范式难以进一步深入揭示其规律,因此科学家们必须去创造新的研究范式。韩启德认为,各学科的研究前沿逐渐集中到生物医学领域,反映了当今科学范式转移的趋势,但不能只解决生物医学本身的问题,还应关注到推动整体科学范式的转移。

从科学发展的历史来看,开始并没有学科预设,人们只是有认识自然的朴素愿望和追求。随着研究内容越来越多,成果越来越丰富,分工也越来越精细。但是探索某一个规律,往往并不局限于某一群人,科学发展从来都是如此。特别是18世纪以后,科学大发展,由于研究内容的迅速扩展,学科也不断细分。但与此同时,单一学科无法解决的科学问题不断出现,学科的边界也在不断被打破并不断融合。

学科的交叉与融合,是基于对重大科学问题的探索而促成的。实际上,学科的分类本来就是由研究的问题来决定的。因此,当原来的学科不能解决问题的时候,如果相关的研究和技术条件已经成熟,自然会形成新的学科。学科交叉就是水到渠成的事情。我们现在也多少认识到了这个规律。落实到具体做法,就是要以问题为导向,而不是人为划界限。

在学科交叉当中,本学科是最重要的基础。交叉需要依靠本学科里做得最好的学者,或者在本学科里有“一招鲜”技术的学者。这些人为了解决一些重大问题,逐渐形成交叉学科,而不是先忙着去划定界限。学科交叉的发起,从形式上来讲,可以从上到下,也可以从下到上。

组织学科交叉研究免不了同行评议问题。学科交叉做什么?怎么做?谁做得好?支持谁?表彰谁?谁出局?这些问题国家自然科学基金委正在研究,科技部、教育部等政府部门也会采取相应措施。未来越来越多的重大科技项目将是学科交叉的,所以改革和完善交叉学科同行评审机制体制刻不容缓。

说到底,要搞好学科交叉,最重要的基础还是科学精神和科学文化的土壤,这在我们国家尤其缺乏。我认为学科交叉更要重视学风建设,搞好学术文化和科学文化的建设。当然,除此之外,还需要国家的重视。

我今天发言的重点,是提出两个问题来请大家讨论:第一个问题是当前是不是应该把发展生物医学放到最重要的战略位置上;第二个问题是当前是不是处于现代科学范式转移的重大转折期。当前生物医学已经成为最热门的学科,世界各国竞相把发展生物医学放到战略重点位置上,我国显然也是如此。

我认为,我们应该充分重视生物医学的发展,但在我国当前发展阶段是否要把发展生物医学放到物质科学之上,是值得斟酌的。第二个问题是关于科学范式的转移。始于16世纪的科学革命催生出现代科学。现代科学在古希腊科学的基础上增加了几个要素:一是要求实证,结论需要得到实验证明;二是要求确定性,能精确定量,乃至用简单数学公式概括普遍规律;三是要了解机制和因果关系。

但是科学发展到今天,这样的范式开始逐渐被打破。

量子科学研究中发现很多不可确定性现象;大数据加上人工智能技术可以在未经还原和不破解机制与因果关系的前提下发现新的规律;暗物质无法直接见到,人体内的很多功能找不到结构基础,很多变化完全是随机发生而无一定规律;人类基因组计划的完成以及转录组、蛋白质组和代谢组等各种生命组学的进展,正在使假设驱动的实验研究转变为数据驱动的研究;甚至现在的研究发现某些规律无法通过实验方式得到验证;临床研究中往往无法做到随机对照和双盲,人们开始摸索所谓的“真实世界”研究方法,等等。

所有这些,提示科学研究发展到了现今这个阶段,由科学革命促成的、在过去几百年内发展起来的现代科学范式,可能正面临巨大的转变。由于生物,特别是人类,是最典型的巨复杂系统,采用传统科学范式难以进一步深入揭示其规律,这就逼得我们必须去创造新的研究范式,可以说生物医学是催生新的科学范式的母体,各学科的研究前沿逐渐集中到生物医学领域反映了当今科学范式转移的趋势。

总之,我并不反对把交叉学科的重点放在生物医学领域,但我认为其目的不仅仅限于解决生物医学本身的问题,重点在于推动整体科学范式的转移。我们从这样的角度来看,可能会对当前全世界都涌向这个方向,有一个更为清醒深刻的认识,有利于主动把握方向,有利于根据我国实际情况调控研究重点,也有利于防止受资本蛊惑而走入歧途。

当然,科学范式的转移不会在短时期内突然完成。原来的范式还会继续发展,而且新的范式一定是建立在旧范式不断发展的基础上的,在相当长时期内新老范式之间将会处于你中有我、我中有你的格局,经历一个此消彼长的复杂过程。人类从来难以预言未来,历史从来都只是后人对前人的记录和总结。

以上只是我的一些粗浅思考,很不全面,甚至有可能是错误的。我这里提出问题,只是希望引起大家的讨论。原文来源于《大学与学科》2021年第1期,转载时略有删减。

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