不同学科之间的交叉与融合, 日益成为推动科学技术发展的重要动力。综合性大学拥有众多先天优势, 有利于跨学科研究及教育工作的开展=。通过跨学科研究和教育建立的学术声誉又进一步帮助高校获得各类资源, 推动高校的长期健康发展=。
1995 年原国家教委发布《关于深化高等教育管理体制改革的若干意见》后, 全国原有的130 余所医学院校有超过半数与其他综合性大学或单科院校合并, 组建成新的综合性大学=。在合并医学院校组建成的综合性大学内部, 医学与理、工科等不同学科之间的交叉融合既是高校发展的重要机遇, 也是传统学科发展模式面临的全新挑战, 对促进高校的学科发展、提升学术水平具有重要意义。
对于医学和其他知识体系差别较大的学科来说, 要经历从陌生到熟悉的长期磨合、过渡与整合,才有可能实现真正的学科深度融合=。各高校都为此采取多种措施, 包括组织学术交流、开设相关课程、合作申请科研项目、联合指导研究生、设立虚体或实体的跨学科研究机构、建设合作研究空间、共享学术资源等=。
学术交流是高校营造学术氛围, 提高学术水平和人才培养质量, 促成高水平科研团队, 以及实现科学普及和社会服务等职能的重要措施=。北京大学历来重视学术交流活动, 不同学科的思想、理论、知识和方法可以在这里自由传播。例如, 由北京大学教育学院举办的”北大教育论坛”系列讲座在4 年内邀请了96 位海内外著名学者做报告=。正如《北大讲座》丛书所言: “讲座是北大最别致的一道校园风景。讲座如果在大学里消失, 校园文化便会成为戈壁上的涓涓细流, 虽澄澈, 但孱弱且短暂”=。本文以北京大学前沿交叉学科研究院组织的”北京大学生物医学跨学科学术交流讲座”(以下简称”跨学科讲座”)为例, 初步总结该讲座对促进不同校区、不同学科之间学术交流的作用, 以及由此产生的对科研合作及研究生培养的影响, 希望对其他单位的类似工作提供参考。
1 跨学科讲座概况
2000 年4 月, 北京大学与原北京医科大学合并, 组建了新的北京大学, 随后于2000 年12 月成立”北京大学生物医学跨学科研究中心”, 由韩启德院士担任中心主任。中心建立的宗旨是推动北京大学医学部的临床医学、基础医学、药学等学科与校本部的理科、工科、人文与社会学科间的跨学科合作, 将基础和应用与医学和生命科学的前沿研究结合在一起, 推动整个生物医学领域从分子尺度到人类器官尺度的新发明、新发现与技术创新。中心自成立以来, 重点开展了跨学科学术交流、跨学科项目研究、跨学科研究生培养三方面的工作。
”跨学科讲座”是中心创立的一个品牌项目。为加强医学部与校本部不同学科间的交流与沟通, 采取别具特色的形式: 一般情况下, 邀请校本部的老师到医学部做报告, 邀请医学部及附属医院的老师或科研人员到校本部做报告。截至2013 年6 月,该讲座已举办265 期, 其中在校本部举办159 期,在医学部举办106 期。讲座内容涉及临床医学、基础医学、数学、物理、化学、生物、工学、信息技术、人文社会科学、管理学等众多学科领域(图1)。2006 年4 月, 北京大学在生物医学跨学科研究中心及其他跨学科研究机构的基础上成立了前沿交叉学科研究院(以下简称”交叉研究院”), 由该机构继续组织跨学科讲座。
讲座定位于”高级科普”, 内容一般包括但不仅限于以下三方面: 1) 学科简介: 专业发展沿革, 专业研究的应用范畴, 国际国内研究现状、热点问题,主要采用的研究思想、方法、技术等; 2) 报告人研究优势或近期重要成果等的介绍; 3) 跨学科需求:专业待解决的重要科学问题及跨学科的需求等。十多年来, 该讲座不仅邀请了200 多位北京大学各个领域的教学科研人员, 还邀请到国外著名高校及研究机构、国内生物医药企业以及政府部门等相关领域的权威人士。
该系列讲座受到不同学科领域师生的高度关注。第1 期和第100 期由韩启德院士亲自主讲, 他从现代医学整体发展的角度, 高屋建瓴地解析了医学复杂系统、医学研究取得的成就与面临的困境。2007 年4 月, 第150 期由分子医学所的程和平教授介绍有关”钙火花与细胞钙信号转导”的最新研究进展。2009 年10 月, 讲座迎来第200 期, 中国科学院院士、北京大学神经科学研究所名誉所长韩济生教授做了一场题为”从针刺原理研究到破译脑功能”的学术报告。2011 年12 月, 讲座邀请哈佛大学化学与化学生物学系讲席教授、美国科学院院士谢晓亮教授在医学部做题为”照亮生命过程”的学术报告, 吸引了校内外200 多人参加。粗略估计, 数以万计的北大师生在过去十多年里参加过该”跨学科讲座”。
2 更进一步的跨学科学术研讨会
早期举办的”跨学科讲座”内容涉及与生物医学相关的各优势学科的研究热点, 为校本部与医学部师生之间架起相互了解的桥梁, 为来自不同学科的专家提供了共同交流的机会。在此基础上, 围绕科学技术的发展前沿和国家重大需求, 交叉研究院组织了一系列学术研讨会, 更深入地探讨多学科合作的可能性。例如, 为了推动北京大学在生物医用材料与再生医学领域的研究力量的组织整合, 于2007年3 月举办首次生物医用材料与再生医学研究学术研讨会, 2007 年4—6 月, 针对口腔科、骨科、心血管介入等3 个领域, 分别举办3 次北京市生物医用材料产业化现状研讨会, 2007 年10 月组织医用钛合金研发主题研讨会, 2007 年12 月举办关于口腔医学交叉研究的主题座谈会。2006 年底和2007 年初, 交叉研究院先后组织两次关于纳米生物安全性方面的校内研讨会, 生命科学学院、化学与分子工程学院、环境科学与工程学院、工学院、城市与环境学院、药学院、第三医院、公共卫生学院、基础医学院等单位分别介绍各自进行纳米生物安全性研究的方法、成果、进展和计划, 有效地融合各学科已有的技术和方法, 整合已有的研究力量。跨学科学术交流的内容经常超越狭义的”生物医学”的范畴。例如, 在环境与健康问题日益受到重视的背景下, 哈佛大学Thomas J. Smith 教授在2007 年2 月的讲座中介绍了他们建立的”人群暴露的健康风险生物评估手段”, 引起公共卫生学院、环境科学与工程学院、城市与环境学院等单位科研人员的极大兴趣, 相关院系也借此机会形成合作的初步意向, 此后又多次组织以大气污染与人体健康为主题的研讨会。2009 年8 月交叉研究院主办”IUTAM 微流体力学国际暑期学校”, 邀请国内外著名的微流体研究方面的专家, 就有关微流体的力学问题、物理与化学问题、微加工工艺设计与制造、微流体在生物学医学等领域的应用等方面举办学术讲座和学术交流。2009 年12 月, 围绕磁共振成像、海洋问题和核能发展等主题, 组织一系列学术交流研讨会, 先后有来自校内12 个院系的30 多位科研人员参加。2011 年下半年, 围绕人口老龄化、海洋战略、老龄健康等主题组织交叉学科研讨会。这些学术交流活动充分发掘北京大学在交叉学科研究领域的潜力, 深入分析北京大学在相关领域的学科优势与研究基础, 初步确定研究方向或发展目标, 为培育新的学科生长点打下基础, 为面向学科前沿和国家战略需求, 解决有关科学问题创造条件。
交叉研究院的其他中心还通过定期组织国际研讨会的方式, 围绕特定主题, 讨论国际学术界最前沿的跨学科研究动向。例如, 理论生物学中心于2007 年8 月主办的”从基于结构到基于系统的药物发现”国际研讨会, 有20 多位国内外相关研究领域的优秀科学家受邀出席会议并做邀请报告, 参会人员达130 余人; 与法国交叉学科与科研实践协会(ADEFIS)、法国巴黎交叉学科研究中心于2008 年4 月联合举办首届”中法交叉学科论坛”; 2009 年7月举办以”创新型教育与科研的互联网工具”为主题的中法Workshop; 2010—2013 年的国际研讨会主题分别为”癌症与衰老的系统生物学”、”系统生物学: 过去, 现在和未来”、”系统与合成生物学团队挑战”和”微流和定量生物学”。纳米科学与技术研究中心自2008 年10 月起设立”纳米科技论坛”, 定期邀请国内外纳米科技领域的知名学者来中心讲学, 介绍纳米科技领域的最新研究成果、新见解、新观点, 每年举办6 期。
3 跨学科学术交流对科研合作的促进作用
跨学科的学术交流活动以交流促进融合, 以合作推动创新。上述跨学科讲座围绕各学科的前沿领域进行”高级科普”, 进一步通过不同学科之间的深入交流研讨, 增进不同学科之间的了解, 有效地促进校本部与医学部等不同学科的融合, 促成不同学科专家之间科学思维的碰撞, 在相互感兴趣的科研人员之间初步建立联系, 进而为跨学科合作研究提供基础。例如, 理论生物学中心从事生物网络拓扑研究的研究生希望与神经科学研究所开展神经生物学方面的合作; 医学部从事肝病研究的实验室希望利用其动物模型与分子医学研究所开展siRNA 技术合作研究; 信息科学与技术学院光纤通信课题组在医学部的讲座促成北京大学与美国加州大学洛杉矶分校在远程健康监护领域的国际合作。此外, 北京大学还根据科学技术的发展趋势和国家经济社会发展的需要, 采取各种积极措施培育新的跨学科研究方向, 支持了一大批跨学科研究项目。
在中央高校基本科研业务费的支持下, 北京大学于2008—2010 年先后资助3 批属于新兴与交叉领域的前瞻性研究项目。项目范围涉及数学、物理、化学、心理学、信息科学、工学、基础医学、临床医学等广泛的学科领域。这些项目的负责人根据国际科学研究的前沿问题, 组织力量相互结合,在充分酝酿的基础上提出新的具有挑战性的研究课题, 通过答辩和审议获得资助。经过多年的努力,各项目取得很好的研究成果, 不仅体现项目的科学前瞻性和交叉性, 而且面向国家需求和科技发展趋势, 通过自主项目的实施得到更多的项目支持。像”口腔种植用新材料及相关技术的研究”、”女性生育力的保存与改善”等项目, 都是在早期跨学科学术交流活动中建立起临床医学与相关学科的联系,通过学术交流和知识互补, 在跨学科的研究工作中有机地结合在一起, 进而发展成为长期合作的科研团队。
为了促进北京大学临床医学与其他学科(理学、工学、基础医学等)的协同创新, 提高临床医院的科研能力和学科水平, 缩短与世界一流大学在生物医学领域的差距, 2010 年10 月北京大学决定设立临床医学与生命科学、化学、物理学、技术与工程学等相关学科的合作专项(以下简称”合作专项”), 计划资助上亿元的经费。合作专项实施初期,由校本部、医学部的专家组成调研小组, 对各临床医院的学科状况进行调研。2011 年以来, 各临床医院就各自的学科建设进行了积极研讨, 确定重点发展方向, 并积极与相关学科进行合作研究的学术交流。典型的跨学科学术交流主题包括: 恶性肿瘤转化研究与学科交叉, 现代影像学在心脑血管疾病中的应用, 人体微生态系统的研究及平台构建, 等等。合作专项以北京大学各临床医院的重点科研发展方向为主导, 以提高医院的科研能力和人才队伍水平为基本目标, 强调临床医学与其他基础学科和技术学科的交叉合作, 也鼓励医院之间的合作。截至2013 年底, 该专项已分3 批先后支持了各临床医院的40 个项目, 支持专项经费8000 万元。
为了更好地促成合作专项的实施, 向各临床医院充分展示北京大学校本部的科研平台, 交叉研究院精心组织了一系列高水平的宣讲会。例如, 2010年成立的生物动态光学成像中心由世界知名的生物物理化学家、美国科学院院士谢晓亮教授领导。中心配备世界一流的生物成像与基因测序设备, 在分子和细胞水平上进行生命科学与医学基础研究。交叉研究院先后邀请该中心的多位核心成员在校内举办学术讲座和小型研讨会, 并广泛邀请各临床医院的科研人员参加。北京大学第三医院生殖医学中心和骨科、口腔医院、肿瘤医院的多个课题组与该中心成员经过多次交流, 以该中心的先进仪器设备和国际领先的生物光学方法手段为基础, 确定多个面向临床需求的合作研究方向, 并成功获得合作专项多个项目的支持。他们在生殖生物学及遗传学研究、脊柱韧带病的遗传学研究、以及口腔癌拉曼光谱早期检测诊断等方面, 正在积极开展合作研究,一些重要的阶段性研究成果已陆续在《PNAS》、《Cell》等一流期刊上发表。
4 跨学科学术交流对研究生培养的推动作用
北京大学的”跨学科讲座”以培养具有交叉学科背景的综合型优秀人才为基本目标。作为生物医学跨学科研究中心的必修课程, 讲座得到广大研究生的普遍欢迎。近年来, 除了该中心的研究生之外,越来越多的工学院、生命科学学院、化学与分子工程学院、物理学院及医学部的研究生成为讲座的”忠实听众”。部分精彩的讲座还经常吸引来中国科学院、北京生命科学研究所等单位的师生。讲座过程中不同学科的研究生能从各自的学科角度积极思考, 不时提出具有独到见解的想法, 使许多报告人也从中有所收获。讲座结束后研究生或者与报告人继续讨论细节, 或者索要PPT 文件、联系方式, 为以后的合作打下基础。
自2001 年起, 北京大学设立生物医学工程研究生培养项目, 指导教师来自北京大学理学部、信息与工程学部、医学部和多家临床医院, 而研究生们则来自生命科学、电子学和生物医学工程等学科, 在各有关学科优势互补、互相合作的基础上,开展跨学科前沿领域的研究和人才培养。北大众多的附属医院成为其他学校所不具备的优势资源, 自由开放的学术氛围也为学生们提供了一个很有利的平台, 学生们可以根据自己的兴趣进行”学科转行”,进行不同学科之间大跨度的合作与交流。一些校本部的研究生有机会长期在临床医院科室做实验, 直接面对临床问题, 以自己的专业特长解决实际工作中的需求。
2013 年3 月, 我们针对交叉研究院在校研究生参加跨学科学术交流的情况进行在线调查, 来自4个研究中心的86 名不同背景的研究生填写了问卷。结果表明, 有42%的研究生每周参加一次交叉研究院或各个中心组织的跨学科学术交流讲座,37%的研究生每月参加一次跨学科讲座。26%的研究生认为交叉研究院举办的跨学科讲座”次数多,质量好”, 42%的研究生则认为讲座”次数多, 质量一般”, 还有27%的研究生认为讲座”次数少, 质量好”, 53%的研究生认为跨学科讲座对课程学习和从事科研有帮助。关于参加跨学科学术交流的原因,50%的研究生表示希望”获取科研灵感”, 28%的研究生希望”拓展个人兴趣”。对于进一步跨学科学术交流的建议, 高达65%的研究生都希望进行”师生互动的学术交流”, 45%的研究生希望”学生之间互动学术交流”; 73%的研究生希望”根据学生的兴趣、专业和培养来确定特定主题讲座”。
本课题组于2013 年4 月初召开了一次小规模座谈会, 来自交叉研究院不同中心的几名高年级博士研究生谈了各自对跨学科研究生培养的看法, 从研究生角度提供了独特的观点。大家普遍认为, 跨学科学术交流提供了一个新颖灵活的平台, 不同专业背景的研究生在几年的学术训练过程中, 切身感受到跨学科的优势和魅力。
5 组织跨学科学术交流的思考
着眼未来, 依托北京大学的多学科优势和交叉研究院这一平台, 跨学科学术交流还大有可为。交叉研究院下设的多个跨学科研究机构都在开展学术交流方面进行了不懈的努力。学校依托交叉研究院组织的”中央高校基本科研业务费理工医科项目”、”临床医院合作专项”等项目, 也有助于更好地吸引多个学科的研究人员, 甚至包括人文社会科学、管理科学领域的专家学者, 深入分析北京大学在相关领域的学科优势与研究基础, 为下一步开展相关问题研究和服务国家战略奠定基础。
跨学科学术交流形成的”头脑风暴”及由此产生的创新火花是高校科研原始创新的关键。科学技术的创新往往意味着探索前人没有走过的道路, 既需要自身不断的积累, 也需要借鉴前人或他人的方法或思路。高校拥有丰富的青年人才资源和高水平的科研队伍, 人员更新流动快、学术思想活跃、学科门类齐全, 适于进行自由探索式的、好奇心驱动的、多学科交叉的基础研究。然而, 现有大学的院系设置是相对静态的, 易产生小而全的封闭思想,导致科技资源共享难, 仪器设备重复购置, 投入产出比不高。北京大学要创建世界一流大学, 就必须坚持大科学观念, 发挥学校的多学科优势, 突出重点, 形成特色。要坚持学科渗透, 学科交叉, 强强联合, 促进新兴学科的形成和发展, 打破学科壁垒、部门界限。在学校的政策层面上, 应该通过体制机制的创新, 改进学术评价体系, 鼓励这种涉及不同学科的学术交流活动及交叉学科研究工作, 才能不断促进学科间的交叉融合, 开拓新的研究领域,培育新的学科增长点, 提高知识创新与科技创新的能力。
跨学科学术交流需要不同学科最优秀的学者的交流互动, 才能促成科学思维的碰撞, 达到预期的效果。从以往的成功经验可以看出, “交叉”的前提是科学家的悟性和理解, 很大程度上需要科学家去奉献, 从学科上来说是缺什么补什么。新的交叉方向的产生是由于不同学科的共同兴趣, 并不是一个学科为另一个学科的服务, 而是一种互为需求、互为帮助的关系。因此, 参与跨学科学术交流, 不能抱有自私的念头, 只求索取, 不想奉献。为了交流得足够深入, 参加讲座的人并不是越多越好, 报告内容也不是越深奥、时间越长就越好。从历年的讲座现场都可以看出, 参加跨学科讲座的一般都是学生居多, 由于各种学术和非学术的”任务”, 教授们参加的情况往往较少。围绕某一特定主题、多人轮流发言的”学术沙龙”模式, 能够营造自由轻松的氛围, 增强参与者的互动性, 可能更有利于跨学科的学术交流。
对”跨学科”或”交叉学科”的理念, 要随时保持清醒的认识。近些年来, 国内外许多政府机构和著名大学纷纷组织建立跨学科研究机构, 设立交叉学科研究项目, 支持交叉学科发展, 并逐步取得各种重要成果。这并不意味着从事跨学科的研究工作就一定能够成功, 而且可能意味着更多的付出和更大的风险。学科交叉不是一朝一夕能做成的事,为了交叉而交叉是不可取的。不能把交叉学科当作一个”时髦”的概念来进行炒作, 也不能当作行政官员借势升迁的”敲门砖”。交叉学科不能仅仅停留在纸面上, 仅仅出现在规划里。从事跨学科的研究,要比其他单一领域的研究更加严谨认真、脚踏实地, 实实在在地做事。
十年树木, 百年树人, 跨学科学术交流的长期目标还应该是培养人才, 实现科教结合。北京大学的生物医学跨学科学术交流讲座已经走过10 多年的历程, 在跨学科人才培养方面发挥了一定的积极作用, 具有一定的影响力。但我们应该看到, 随着浮躁的风气在学术界的蔓延, 高校的人才培养工作也日益变得喧嚣聒噪。”重科研, 轻教学”的理念使得一些研究生过早地开始承担科研任务, 尤其是一些低水平重复的技术工作, 束缚了信马由缰的想象力和创造力。韩启德院士在交叉研究院成立时提出的”摒弃浮躁”理念, 应该时时刻刻为跨学科人才培养工作敲响警钟。另一方面, 北京大学”加强基础,淡化专业”的本科生教育理念是培养学生跨学科研究兴趣的重要保障, 但这并不是在本科生阶段培养”全才”, 让学生什么都去学。实践证明, 在本科生阶段打好某一个专业的基础, 适当涉猎其他学科专业, 在研究生阶段利用跨学科学术交流等机会, 充分发挥各个学科的特长, 让学生在学习的过程中了解自己的兴趣所在, 充分发挥交叉学科的优势, 才能更好地做到”人尽其才, 物尽其用”, 更有利于分析和解决科学问题。