跨學科學的理論基礎探討|科學理想信念的理論基礎是

　　[摘要]從跨學科研究的驅動力分析入手，闡述跨學科研究的障礙、重要性和現(xiàn)實性，跨學科研究成為當前科學發(fā)展的必然要求。通過分析期刊論文與學科交叉的關系，證實基于文獻計量學方法來進行跨學科研究是可行的。為了取得跨學科學研究的成功，需要建立以學科交叉度為核心的跨學科測度指標，將定性與定量方法相結合，使跨學科理論與實踐研究得以開展。
　　[關鍵詞]跨學科學文獻計量學跨學科研究　學科交叉度跨學科測度指標
　　[分類號]G256
　　
　　對于跨學科學的理論，亦有研究者稱之為跨學科理論，即解釋跨學科現(xiàn)象、指導跨學科實踐發(fā)展的理論。為避免混淆，筆者稱之為跨學科學的理論。闡述跨學科學的理論基礎，有助于理解和把握跨學科研究中有關測度指標的提出來源和基本原理。
　　
　　1　跨學科研究的驅動力
　　
　　1.1跨學科研究的內在驅動力
　　跨學科研究的內在驅動力表現(xiàn)在兩個方面：一是當代科學知識生產方式的轉變；二是以“應用問題”為向導的科學研究模式的建立。
　　Gibbons等人提出科學研究正在分裂成兩種形式的知識生產模式，即模式1和模式2，而且科學正在逐漸從知識生產的模式1向模式2轉變。模式1是傳統(tǒng)的知識生產方式，主要指單個學科內以認知為目的(即探索基本原理)的知識生產。在這種知識生產模式中，基礎與應用之間的界限非常清晰。與模式1不同，知識生產模式2是跨學科的，在這種模式中，基礎與應用之間、理論與實踐之間的界限是模糊的。模式2側重于獲得具有應用背景特征的結果，科學發(fā)現(xiàn)一般產生于為應用目標而尋求知識這個需要，科學知識生產的動機和知識方式趨于多樣化。不僅如此，科學知識生產模式2的出現(xiàn)還意味著形成了一種新的知識生產環(huán)境，知識更易于在學科邊界之間流動，研究人員更加具有流動性，研究組織更具有開放性和靈活性。
　　在當代科學知識生產的新模式下，科學知識生產的目的不僅是要推進知識的進步，更要通過知識生產解決具有經濟和社會目標的科學問題。與“應用語境”相適應，以解決“應用問題”為向導的科學研究模式已經建立起來。在當代科學知識生產過程中，隨著應用研究的不斷興起，跨學科研究也日益普遍。一方面，“科學已經發(fā)展到一個無法依賴個體獨立工作來解決沖突問題的階段……”，越來越多的復雜問題往往需要多學科范圍內的知識相互作用才能有效地加以解決。由此，以“應用問題”為導向，在學科為基礎的知識生產模式下的學科界限和學科壁壘不斷被消解，不僅出現(xiàn)了多學科合作的研究，以及跨學科的研究，更重要的是形成了超越傳統(tǒng)學科界限的新型知識生產，超出了現(xiàn)有學科的框架。另一方面，在跨學科知識生產中，應用語境中的科學知識生產活動要求調動多種既有的知識資源，并根據需要解決的問題靈活地組合這些知識資源。
　　綜上所述，當代科學知識生產方式的轉變，即以模式2為主導的科學知識生產方式，使得科學家的研究興趣與社會需求結合起來，產生了以“應用問題”為導向的科學研究模式。在這種研究模式下，科學家之間的開放的交叉交流與合作促進了跨學科研究，跨學科研究的內在驅動機制由此形成。
　　
　　1.2跨學科研究的加速器
　　如何更好地促進跨學科研究，使跨學科研究得以快速發(fā)展?筆者認為，科學家之間的信息、技術、情報和知識等充分而有效的交流與合作能夠加速跨學科研究的進展。
　　情報交流理論認為，情報交流是人們借助于他們共同的符號系統(tǒng)所進行的知識交流。情報交流過程，就是情報從發(fā)生源(情報生產者)發(fā)生一直到為情報接收端(情報接收者)所接收的整個過程。在這一交流過程中，情報生產者和情報接受者的關系是社會各個體問的關系，相互通過社會活動方式實現(xiàn)情報的交流。
　　隨著當代科學技術的發(fā)展，在科技比較發(fā)達的國家，出現(xiàn)了一種被稱為“無形學院”的情報交流現(xiàn)象，這種現(xiàn)象是科學技術發(fā)展到較高水平，情報交流達到一定程度后所必然產生的，它是補充情報交流和情報傳遞的一種新的方式。這種類似于科學共同體的“無形學院”，其內部信息交流十分頻繁，促進了科學家個人或團體之間的信息的輸入輸出，當這種“無形學院”中的科學家來自于不同學科背景時，就產生了跨學科的情報交流活動，從而對跨學科研究的發(fā)展提供了必要的信息交流基礎。
　　當然，“學科的交叉和融合是很困難的事……，唯一可行的可能是花更多的時間去交流和溝通，在對話中去理解別的學科的概念和規(guī)范”。所以當科學家們遇到以“應用問題”為主導的科學問題時，難免會需要不同學科之知識作為基礎，要想在這種跨學科研究上取得一定的成果，具有不同學科背景的科學家們需要更加深入而有效的交流與合作。
　　另外，科學家之間的科技合作是情報交流的一種方式，在跨學科研究中，存在于科學家之間的情報交流或科技合作活動，為跨學科研究的實施準備了跨向成功的“云梯”，并促進和加速了跨學科研究的發(fā)展。
　　
　　2　倡導跨學科研究的原因
　　
　　學科交叉是學術思想的交融，實質上是交叉思維方式的綜合、系統(tǒng)辯證思維的體現(xiàn)。唯有從多視角出發(fā)，采取交叉思維的方式進行跨學科研究，才能形成正確完整的認識。下面從跨學科研究的障礙、重要性和現(xiàn)實性幾方面加以論述。
　　
　　2.1跨學科研究的障礙
　　科學分類，是指依據對學科系統(tǒng)基本特征的分析，確立正確的學科分類原則，在此基礎上對各門學科進行區(qū)分和排列，建立符合學科發(fā)展實際的分類體系。
　　學科分類和其他任何學科知識一樣，有它自己發(fā)展的歷史。從科學發(fā)展歷程看，跨學科研究歷史比跨學科理論歷史要長得多。長期以來，相對于現(xiàn)在有些科研計劃是跨學科理論指導和(或)相應制度干預的產物來講，跨學科研究是以自然生長的方式發(fā)展的。從某種意義上說，單一學科研究恐怕從來未有過，它或多或少地直接或間接地與其他學科之間發(fā)生這樣或那樣的聯(lián)系。但是，這種學科分類很大程度上割裂了學科之間的交叉關系，很可能使得科學家在研究跨學科問題時，只顧專注于自身的學科領域內的技術和方法，而忽略了相關學科領域的知識，這樣很可能導致科學家在跨學科研究上的失敗。所以，現(xiàn)代學科的分類有可能阻礙了跨學科研究的發(fā)展。另外，大學里的研究機構幾乎都是按院系或獨立的科研機構進行管理，使硬件資源匹配在院系或科研機構里，其共享與融合很難得到組織支撐。
　　對于科學家來說，要不斷擴展自身的研究視野，加強科學家之間的合作與交流，在科研上遇到難以克服的困難時，不妨借鑒不同學科的工具與方法，爭取在跨學科研究上有所突破。
　　
　　2.2跨學科研究的重要性
　　學科交叉點往往就是科學新的生長點、新的科學前沿，這里最有可能產生重大的科學突破，使科學發(fā)生革命性的變化。在新時期里，我們要大力地提倡學科交叉，注重交叉學科的發(fā)展。維納等人認為，“在科學發(fā)展上可以得到最大收獲的領域是各種已經建立起來的部門之間的被忽視的無人區(qū)”。跨學科學具有 如此強勁的重要性，需要特別重視跨學科研究，實際科研活動中，跨學科研究取得成功的實例非常之多。
　　DNA雙螺旋結構是20世紀生物學最重要的發(fā)現(xiàn)。對DNA雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)做出重大貢獻的科學家有四位，分別是Francis Crick、James Watson、MauriceWilkins和Rosalind Frankin。這四位科學家中Watson畢業(yè)于生物專業(yè)，Crick和Wilkins畢業(yè)于物理專業(yè)，而Franklin畢業(yè)于化學專業(yè)，他們具有不同的知識背景，在同一時間都致力于研究遺傳基因的分子結構，在既合作又競爭，充滿學術交流和爭論的環(huán)境中，發(fā)揮了各自專業(yè)的特長，為雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)做出了各自的貢獻，這是科學史上由學科交叉產生的一次重大科學成果。
　　將一個學科發(fā)展成熟的知識、技術和方法應用到另一學科的前沿，能夠產生重大的創(chuàng)新成果；學科交叉是創(chuàng)新思想的源泉；加強最新科學成果向周邊相關學科的滲透和應用是有益于學科交叉的。要創(chuàng)造條件，鼓勵不同學科專業(yè)人員進行學術交流，推動他們針對重大科學問題進行跨學科探索和合作。
　　
　　2.3跨學科研究的現(xiàn)實性
　　跨學科研究的現(xiàn)實性主要體現(xiàn)在兩個方面：一是當代科學的發(fā)展體現(xiàn)了學科交叉；二是當前的科研項目通常要求學科交叉。
　　2.3.1當代科學的發(fā)展體現(xiàn)了學科交叉　跨學科是以單學科發(fā)展為基礎，并推動單學科進化與單學科集的拓展。科學的發(fā)展之路是揚棄，是知識邊界和“壁壘”不斷被打破和不斷形成的過程。這正如前蘇聯(lián)學者C?斯米爾諾夫所觀察的那樣，“科學史證明，科學知識的分化過程和整化過程并不相互排斥，而是相互交織，彼此轉化……�？茖W的跨學科發(fā)展也必然轉變?yōu)閱螌W科發(fā)展�？茖W‘體’內的跨學科構成物遲早會獲得獨立學科的全部特點”。
　　當代科學的發(fā)展正呈現(xiàn)出宏觀層面上的綜合以及微觀層面上的細分(新學科的產生)，這種學科的宏觀層面上的綜合和微觀層面上的細分都可以產生新的學科，均體現(xiàn)了學科交叉，需要利用跨學科研究的思想和方法加以分析。
　　2.3.2科研項目要求學科交叉　當前，各種科研項目，無論是國外的還是國內的，大部分都有專門的跨學科研究項目，要求科學家在申請科研項目時，科研課題要有一定的交叉。美國國家科學基金會(NSF)和國防部高級研究計劃署(DARPA)以及其他一些主要資助機構都圍繞著學科交叉研究設置和安排資助計劃，目的是鼓勵學科之間的聯(lián)系，發(fā)展新方法、技術和工具，促進研究結果的應用。R&A是NSF的主要資助類別，主要資助四種類型的活動，而核心活動是學科交叉研究。中國國家科學自然科學基金會(NSFC)專門設立了跨科學部，用以處理交叉科學的科研申請項目。NSFC作為我國基礎科學研究的主要支持機構之一，NSFC清楚地認識到基礎研究在科學前沿全方位拓展以及在縱向的學科分化與深入的同時，需要不斷加強學科及領域之間的交叉與融合。NSFC將資助學科交叉研究放在了一個十分重要的位置。
　　
　　3　基于文獻計量的跨學科學
　　
　　可以利用文獻計量學的定量研究方法，來描述跨學科研究并尋找跨學科研究相關規(guī)律。下文給出了跨學科學研究的關鍵問題及研究策略。
　　
　　3.1期刊論文與學科交叉的關系
　　期刊論文作為科學研究工作的研究成果的載體，必然反映了大致同時代的科學研究工作。這可以從兩個方面來看，一方面科研工作者愿意把科研成果公開發(fā)表在期刊上，公開發(fā)表在期刊上的論文可以表明作者發(fā)明或發(fā)現(xiàn)定理、原理或理論的優(yōu)先權，為作者贏得學術聲譽，這種學術聲譽的獲得是得到當代社會承認的；另一方面，期刊編輯擇優(yōu)錄用并刊登了承載著作者科研成果和智慧結晶的科研論文，大多數期刊公正地選用了同行評議所承認的優(yōu)秀論文，而這些優(yōu)秀論文大體能夠反映同時期的科學研究成果。
　　如參考文獻[1-3]所言，當代科學知識生產方式正在經歷從模式1到模式2的轉變。在模式2中，其知識生產受為實現(xiàn)同應用相關的實際問題的最終解決的知識探求所驅動，以跨學科及學科之間的互動為基本特征，學科邊界以及理論與實踐之間的界限是模糊的。當代科學知識生產方式從模式1到模式2的轉變，使得在傳統(tǒng)下處于單一學科的科學研究越來越涉獵到學科邊界問題，也就是跨學科研究的問題日益得到研究和深入發(fā)展，在這種情況下，科學研究工作必然大量地涉及到科學交叉的研究，亦即當代科學研究工作本身就包含了大量的跨學科研究和學科交叉的研究。
　　由此可知，期刊論文反映了科學研究工作，而科學研究工作又包含了學科交叉的研究，由此，期刊論文反映了學科交叉的研究。于是，從文獻計量學的角度來研究當代科學的跨學科學的特性在理論上是可行的。
　　
　　3.2跨學科學研究的基本問題
　　當前在跨學科學研究領域，科學家從宏觀層面研究得較多，如研究跨學科的資助問題、跨學科的管理及運作、跨學科的教育與成果應用等，而從微觀層面去探討跨學科的本質屬性等內容的研究不多。從微觀角度來看，基于文獻計量學的定量方法，如何測度跨學科研究?如何測度跨學科研究中必然伴隨的學科交叉程度的大小?“如何從計量學角度對其分析，從數學的角度去揭示這類跨學科學科的發(fā)生規(guī)律，對其研究無疑是一個非常重要的領域，有待進一步的探索”。目前對跨學科現(xiàn)象的定量研究，在筆者的另兩篇文獻中分別總結了國內外研究者在這方面的成果和筆者建立的跨學科測度指標，因此跨學科學研究的發(fā)展趨勢在本文中不再贅述。從定量研究的角度，建立以學科交叉度為核心的跨學科測度指標，以共現(xiàn)分析和共類分析為主要研究方法，全面地從定量測度的角度去揭示跨學科研究的發(fā)生規(guī)律，是解決跨學科研究測度問題的路線。
　　
　　4　結論
　　
　　本文分析了基于文獻計量的跨學科學理論基礎，該理論基礎總結如圖1所示：
　　對圖1的簡要總結和說明如下：
　　科學知識生產方式的轉變，使得以“應用問題”為導向的科學研究成為當代社會科研主流，也成為跨學科研究的內在驅動力，而科學家之間的情報交流與科學合作更加促進了跨學科研究的發(fā)展，成為跨學科研究的加速器�？茖W誕生以來的慣有的學科分類以及由此產生的科學家之間因學科背景的不同而導致的學科壁壘成為跨學科研究的障礙，這就要求科學家在進行科研活動時要注意克服這種科研障礙�？鐚W科研究的重要性表現(xiàn)在“學科交叉點往往更容易取得科研上的重大突破”，而其現(xiàn)實性表現(xiàn)在當代科學呈現(xiàn)出宏觀層面上的綜合、微觀層面上的細分以及科研項目要求學科的交叉，這些都要求重視跨學科研究。
　　期刊論文作為科學研究工作研究成果的載體反映同時代的跨學科研究情況，因此可以利用文獻計量學方法從微觀角度來探討跨學科研究。為了研究跨學科研究的本質規(guī)律與特征，要構建以學科交叉度為核心的跨學科測度指標，然后應用文獻計量學方法(如共類分析和共現(xiàn)分析等)，計算目標研究領域的指標數值，將定性與定量方法結合起來，使跨學科學的理論與實踐研究往前推進一步。
　　

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