交叉学科,成为我国第14个学科门类,“集成电路科学与工程”和“国家安全学”作为下设一级学科。[1]交叉学科是对中国学科设置方式的重大突破,既不同于传统学科,也不同于跨学科。[2]
交叉学科研究是整合两个及两个以上学科的视角、概念、理论、工具、技术等,针对超越单一学科的重大前沿复杂问题所实施的多学科交叉研究行为,本质上是一种跨越传统学科无形“疆界”的跨学科研究活动。传统学科间长期存在的无形“疆界”,成为阻碍交叉学科研究高质量开展的根源。[3]
交叉学科是一个容易产生新的科学和重大突破的学科,某个领域新理论、新发明、新工程技术的产生或出现,往往有很多是在学科的边缘或交叉点上。图灵奖获得者、清华大学教授姚期智曾表示,多学科交叉融合是信息技术发展的关键。可见,交叉学科对促进科学发展具有着举足轻重的作用。[4]
简介
交叉学科是指不同学科之间相互交叉、融合、渗透而出现的新兴学科。交叉学科可以是自然科学与人文社会科学之间的交叉而形成的新兴学科,也可以是自然科学和人文社会科学内部不同分支学科的交叉而形成的新兴学科,还可以是技术科学和人文社会科学内部不同分支学科的交叉而形成的新兴学科。近代科学发展特别是科学上的重大发现,国计民生中的重大社会问题的解决等,常常涉及到不同学科之间的相互交叉和相互渗透。
2021年1月15日,国务院学位委员会、教育部日前印发通知,新设置“交叉学科”门类,成为我国第14个学科门类,“集成电路科学与工程”和“国家安全学”作为下设一级学科。[5]
规律
科学上的新理论、新发明的产生,新的工程技术的出现,经常是在学科的边缘或交叉点上,重视交叉学科将使科学本身向着更深层次和更高水平发展,这是符合自然界存在的客观规律的。
2008年11月11日,在2008诺贝尔奖获得者北京论坛上,华人图灵奖得主姚期智指出:多学科交叉融合是信息技术发展的关键:当不同的学科、理论相互交叉结合,同时一种新技术达到成熟的时候,往往就会出现理论上的突破和技术上的创新。
缘由
学科交叉的项目通常源于对单一学科无法、或是无意对某些重要问题进行研究的认识。例如,社会科学学科中的人类学和社会学,通常并不重视研究科技进步对于社会的影响;因此,许多对此感兴趣的社会科学家有意去参与科学与技术研究项目;此类多学科合作项目通常由不同领域的学者组成(如人类学、历史学、哲学、社会学或者女性研究)。不过,也有不少交叉学科起源于新的研究方向,如纳米科技等。只有在综合了数个学科的知识和研究方法时,这些研究方向才有可能取得成功。例如,量子信息处理综合了量子物理及计算机科学,而生物信息学则把分子生物学引入了计算机科学领域。
自然科学和社会科学之间也可以相互结合发展,形成新的交叉边缘学科,如进化金融学(Evolutionary Finance)就是近年来兴起的介于生物学和金融学的一门边缘科学,进化证券学则是介于生物学和证券学之间的边缘学科。此外,技术科学和社会科学之间也可以相互结合发展,形成新的交叉边缘学科,如网络语言学就是网络技术和语言科学有机融合而成的新兴交叉学科,该学科由中国知名学者周海中教授首先提出,并受到学界关注和肯定。
2009年北京大学重点交叉学科的招生简介里介绍的以下三个交叉学科均是以其他自然学科、技术科学、社会学科相互融合交叉形成的新兴的学科,其中每一门都涉及到了计算机科学:
2009重点交叉学科学科简介招收专业生物医学工程生物医学工程旨在以技术与工程的手段,研究和解决生物学和医学中的有关问题,是综合生物学、医学和工程技术学的交叉学科,属于高新科技研究领域。欢迎化学、生物学、医学、计算机科学、电子学、物理学、力学等学科专业的考生申请或报考。纳米科学与技术通常1-100纳米尺寸范围的物质不同于传统的块体材料,具有许多奇异性质。探索物质特性随尺度的变化规律,发展新材料和新器件是纳米科技的重要内容,已经成为21世纪高科技领域的发展前沿。欢迎电子学、物理学、化学、材料科学、微电子学、计算机科学等专业的优秀应届大学本科毕业生申请。生物信息学生物信息学是生命科学与计算科学的前沿交叉学科,主要通过研发并应用计算机技术及数学与统计方法,对海量生物数据进行管理、整合、分析、模拟,解决重要的生物学问题,阐明新的生物学规律,获得传统生物学手段无法获得的创新发现。2009年生物信息学继续作为生命科学学院生物学(生物信息学)专业之一招生。欢迎生物学、计算机科学、数学、统计学、物理学、化学等各类考生报考。
表1:2009年北京大学重点交叉学科的招生简介
交叉学科之所以得到这么高的重视,中国社会科学院的金吾伦研究员把它归纳为以下三个方面,如下表所示:
-交叉学科的优势(1)它融合了不同学科的范式,推动了以往被专业学科所忽视的领域的研究,打破了专业化的垄断现象(2)增加了各学科之间的交流,形成了许多新的学科(3)创造了以“问题解决”(problem-solving)研究为中心的研究模式,推动了许多重要实践问题的解决
代码
2020年12月30日,国务院学位委员会、教育部发布《关于设置“交叉学科”门类、“集成电路科学与工程”和“国家安全学”一级学科的通知》(学位〔2020〕30号),按照《学位授予和人才培养学科目录设置与管理办法》的规定,经专家论证,国务院学位委员会批准,决定设置“交叉学科”门类(门类代码为“14”)、“集成电路科学与工程”一级学科(学科代码为“1401”)和“国家安全学”一级学科(学科代码为“1402”)。
2021年1月,国务院学位委员会、教育部印发通知,新设置“交叉学科”门类,成为中国第14个学科门类。
举措
当前,学科交叉融合是大势所趋,全球广泛关注,但机遇和挑战并存。如何促进学科交叉融合研究,一直以来都是世界各国科学资助机构面临的一个共同难题和挑战。对于中国这样的科学后发国家,交叉研究则更加困难。但强化学科交叉和寻求新的科研范式是未来科技快速发展的必由之路,也是中国实现科技自立自强的重要途径。必须摆脱惯性思维,抓住科研范式变革的机遇,汇聚力量凝练中国交叉研究的重大方向,大力推动学科交叉研究。
交叉科学部要加强面向重大战略需求和新兴科学前沿交叉领域的统筹和部署;建立学科交叉融合资助机制和资源配置模式,促进多学科对综合性复杂问题的协同攻关;尊重不同学科特点,鼓励个性发展,打破传统禁锢观念,推动深度交叉融合,努力形成新的学科增长点和新的研究范式,为国家培养变革性交叉科学人才。
意义
国家新设交叉学科门类具有双重原因:
一是基于知识生产的需要。交叉学科相对于过往边界划分明确的单一学科而言,因可以提供更多元的理论基础和视角,更容易产生创造性成果。而且,随着现代科学技术的发展,越尖端、前沿的研究越需要突破单一学科的限制,而基于交叉学科的思维和共同努力才有可能成功。
二是基于人才培养的需要。在高校里,设立和调整学科,归根结底还在于社会需要的人才类型发生了变化,需要高校及时作出反应。因此,国家新设交叉学科门类也是从政策的角度来引导高校调整学科布局,进而通过学科育人,培养出社会所急需的专门人才。
计算机
美国宾夕法尼亚大学于1946年2月14日研制成功的ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Calculator,电子数字积分器和计算器)是世界第一台多功能、全电子数字计算机。而最早的计算机科学学位课程是由美国普渡大学于1962年开设的。
人工智能(AI)的先驱者之一Marvin Minsky对计算机科学的未来发展表达了他很高的期望:如同数学一般,计算机科学已经扩展到其他领域,但是计算机科学也有它自己的生命。在我看来,计算机科学是一个几乎全新的学科,它可能会变得像物理和数学综合起来(Minsky,1979)。
计算机科学作为一门学科在二十世纪最后的三十年间里,取得了大量的里程碑式的科学业绩,得到了惊人的发展,从曾被认为仅是一门编程的单一课程扩展到包括从抽象的算法分析、形式化语法等等,到更具体的主题如编程语言、程序设计、软件和硬件的一门独立学科。而以计算机科学与许多学科诸如电子工程、数学、经济学和语言学等等联系密切。这些学科之间有明显的交叉领域,因此产生了许多新的交叉学科:人工智能、电子商务、计算机图形学等等。2001年12月有IEEE-CS和ACM共同完成的关于计算学科教学计划(Computing Curricula 2001)将计算机学科分支领域划分为14个主领域,这其中几乎所有的领域都涉及到了多门学科的交叉和联系。
机器人
机器人学院建设中,各单位将充分发挥自身优势,探索创新人才选拔培养途径,开展合作教学和人才培养,共同推进机器人学科与相关学科的交叉融合,以产学研结合的特色发展方式支持机器人学科建设、产业发展。
人工智能
2019年4月22日,中国人民大学高瓴人工智能学院成立,高瓴人工智能学院是中国人民大学二级学院,承担人工智能学科的规划与建设,开展本学科和相关交叉学科领域的本、硕、博人才培养和科学研究工作。
大数据
2015年10月8日,复旦大学大数据学院、复旦大学大数据研究院正式揭牌成立。新成立的大数据学院将在数学、统计学、计算机、生命科学、医学、经济学、社会学、传播学等多学科交叉融合的基础上,聚焦大数据学科建设、研究应用和复合型人才培养。在学科建设方面,大数据学院及研究院致力于中国乃至全球大数据学科的发展,推动大数据科学与技术成为国家一级学科。
自设
中国科学院大学自主设置交叉学科名单(截至2019年5月31日):
纳米科学与技术(挂靠一级学科:物理学、化学、生物学、材料科学与工程)
社会计算(挂靠一级学科:控制科学与工程、计算机科学与技术、管理科学与工程)
生物信息学(挂靠一级学科:数学、生物学、计算机科学与技术)
经济计算与模拟(挂靠一级学科:系统科学、统计学、计算机科学与技术、管理科学与工程、农林经济管理)
食品安全与健康(挂靠一级学科:化学、生物学、环境科学与工程)
再生医学(挂靠一级学科:生物学、基础医学、药学)
生命科学与医学
学科交叉已经逐渐成为科技创新的源泉,成为科学时代一个不可替代的研究范式。而生命科学与医学领域已经成为汇聚多学科前沿研究的“主阵地”。
神经科学与管理科学交叉、脑科学研究应与临床神经学科融合、多学科交叉融合实现精神疾病精准诊治等。
医学发展伴随科技的进步与创新,从最初的依靠经验和实验的传统医学,到对数字影像、大数据、手术机器人等新技术全面应用的现代医学。医疗科技创新不仅要具备医学思维,同时还要具备工程思维等学科思维。不同的学科相互碰撞,在交叉创新的逻辑中诞生新的医疗技术。
群医学,是融合基础医学、临床医学、预防医学、康复医学的交叉学科。
名单
普通高等学校自设交叉学科名单(截至2019年5月31日):
学校名称交叉学科名称所涉及一级学科(排名不分先后顺序)北京大学能源与资源工程化学、力学、环境科学与工程-中国学哲学、应用经济学、法学、政治学、中国语言文学、中国史、考古学、理论经济学、社会学、公共管理、艺术学理论-数据科学数学、统计学、计算机科学与技术、软件工程、公共卫生与预防医学-整合生命科学心理学、物理学、化学、生物学、基础医学、临床医学-纳米科学与技术物理学、化学、力学、电子科学与技术、生物医学工程中国人民大学金融工程应用经济学、数学-风险管理与精算学应用经济学、数学-劳动关系学应用经济学、法学-中国特色社会主义理论哲学、理论经济学、政治学、马克思主义理论-国学哲学、中国语言文学、中国史-城乡发展与规划社会学、中国史、公共管理-可持续发展管理应用经济学、农林经济管理、公共管理-环境政策与管理环境科学与工程、公共管理-食品安全管理法学、食品科学与工程、农林经济管理、公共管理清华大学信息艺术设计新闻传播学、计算机科学与技术、设计学-环境科学与新能源技术材料科学与工程、电气工程、控制科学与工程、环境科学与工程-数据科学和信息技术仪器科学与技术、电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、社会学、设计学、应用经济学-精准医学与公共健康生物学、仪器科学与技术、生物医学工程-全球领导力应用经济学、政治学、社会学、工商管理、公共管理北京交通大学信息安全信息与通信工程、控制科学与工程、计算机科学与技术北京工业大学资源环境与循环经济应用经济学、材料科学与工程、环境科学与工程、管理科学与工程北京航空航天大学飞机适航设计力学、动力工程及工程热物理、航空宇航科学与技术-空间技术应用仪器科学与技术、电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术、航空宇航科学与技术、法学、管理科学与工程、交通运输工程-量子科学仪器物理学、光学工程、仪器科学与技术、控制科学与工程-人工智能计算机科学与技术、软件工程、控制科学与工程、机械工程、交通运输工程-集成电路设计光学工程、电子科学与技术、信息与通信工程-能源经济与管理统计学、动力工程及工程热物理、管理科学与工程-文化传播与管理教育学、公共管理、设计学-新能源汽车工程机械工程、动力工程及工程热物理、交通运输工程-适航技术与管理力学、机械工程、动力工程及工程热物理、交通运输工程、航空宇航科学与技术、计算机科学与技术北京理工大学数字表演光学工程、软件工程、设计学-工业与系统工程数学、统计学、机械工程、管理科学与工程-国民经济动员学应用经济学、管理科学与工程、工商管理-能源与气候经济应用经济学、机械工程、管理科学与工程-光机电微纳制造化学、机械工程、光学工程、材料科学与工程-融合医工学化学工程与技术、航空宇航科学与技术、生物医学工程北京印刷学院图像科学与工程机械工程、材料科学与工程、信息与通信工程北京建筑大学建筑遗产保护建筑学、土木工程、测绘科学与技术、环境科学与工程北京林业大学生态文明建设与管理生态学、林学、农林经济管理北京协和医学院医学信息学生物医学工程、基础医学、临床医学、公共卫生与预防医学、图书情报与档案管理-生命伦理学生物学、生物医学工程、临床医学、公共卫生与预防医学北京师范大学人力资源管理理论经济学、心理学、公共管理首都师范大学中国文化经典教育教育学、中国语言文学、中国史-语文教育教育学、心理学、中国语言文学-文化创意产业与媒介素养教育哲学、教育学、中国语言文学-历史教育学教育学、考古学、中国史、世界史-地理教育学教育学、心理学、地理学-生物教育学教育学、生物学、生态学北京外国语大学区域学法学、政治学、外国语言文学、新闻传播学、管理科学与工程-亚非地区研究法学、政治学、外国语言文学、新闻传播学北京第二外国语学院国际文化贸易应用经济学、外国语言文学、工商管理中国传媒大学文化产业新闻传播学、艺术学理论、音乐与舞蹈学、戏剧与影视学、设计学、美术学-新媒体新闻传播学、信息与通信工程-艺术与科学信息与通信工程、艺术学理论、音乐与舞蹈学、戏剧与影视学、设计学、美术学-互联网信息新闻传播学、信息与通信工程、戏剧与影视学、设计学中央财经大学经济信息管理应用经济学、统计学、工商管理-跨国公司管理理论经济学、应用经济学、工商管理对外经济贸易大学法经济学应用经济学、法学-全球价值链应用经济学、统计学、工商管理-公共政策与管理工商管理、应用经济学、法学-电子商务与信息管理工商管理、应用经济学、统计学北京物资学院人力资源开发与管理应用经济学、管理科学与工程、工商管理首都经济贸易大学劳动关系应用经济学、管理科学与工程、工商管理-城市经济与战略管理应用经济学、管理科学与工程、工商管理-法律经济学应用经济学、管理科学与工程、工商管理-媒介经营与管理应用经济学、统计学、工商管理北京电影学院动画学艺术学理论、戏剧与影视学、美术学中国政法大学犯罪心理学法学、社会学、心理学-法治文化法学、政治学、马克思主义理论-全球学法学、政治学、马克思主义理论-国家监察学法学、政治学、马克思主义理论-政治社会学法学、政治学、马克思主义理论南开大学环境史考古学、中国史、世界史-数理经济理论经济学、应用经济学、数学-生物信息学数学、生物学-服务科学与管理管理科学与工程、工商管理、图书情报与档案管理天津大学风能工程机械工程、电气工程、土木工程、水利工程、船舶与海洋工程-环境能源工程动力工程及工程热物理、化学工程与技术、环境科学与工程-合成生物学化学、生物学、计算机科学与技术、化学工程与技术-城市景观水文与生态工程技术水利工程、环境科学与工程、风景园林学天津科技大学发酵食品与健康轻工技术与工程、食品科学与工程-食品安全工程控制科学与工程、食品科学与工程、管理科学与工程中国民航大学航空器适航审定工程材料科学与工程、控制科学与工程、航空宇航科学与技术、安全科学与工程-航空运输大数据工程信息与通信工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、交通运输工程、安全科学与工程-飞行技术与安全信息与通信工程、控制科学与工程、交通运输工程、航空宇航科学与技术、安全科学与工程天津中医药大学健康管理中医学、中西医结合、管理科学与工程-医院管理中医学、中西医结合、管理科学与工程华北电力大学可再生能源与清洁能源动力工程及工程热物理、电气工程华北理工大学医学生物信息学数学、控制科学与工程、基础医学-计算材料物理学数学、材料科学与工程、控制科学与工程-信息处理与智能控制数学、机械工程、控制科学与工程-生物分子组学数学、控制科学与工程、基础医学-职业卫生安全安全科学与工程、基础医学、公共卫生与预防医学-公共卫生化学化学工程与技术、安全科学与工程、公共卫生与预防医学-医学实验技术基础医学、临床医学、公共卫生与预防医学河北医科大学环境与健康学生物学、基础医学、临床医学河北师范大学钱币学考古学、中国史、地理学山西大学资源循环科学与工程化学、生物学、环境科学与工程、管理科学与工程-本草生物学化学、生物学、科学技术史太原科技大学材料力学行为与结构设计力学、材料科学与工程-环境修复材料科学与技术材料科学与工程、环境科学与工程中北大学复杂系统建模与仿真仪器科学与技术、信息与通信工程、兵器科学与技术太原理工大学光电子材料与器件材料科学与工程、电子科学与技术、化学工程与技术-仪器科学与测试技术机械工程、电子科学与技术、生物医学工程、安全科学与工程-能源技术经济及管理电气工程、化学工程与技术、矿业工程、管理科学与工程-数据科学与技术机械工程、电子科学与技术、管理科学与工程山西医科大学人文医学生物学、临床医学、公共卫生与预防医学、护理学山西财经大学文化产业管理应用经济学、管理科学与工程、工商管理辽宁大学司法鉴定学法学、化学、环境科学与工程沈阳理工大学优化理论与过程控制控制科学与工程、计算机科学与技术、工商管理东北大学生物机械电子工程生物学、机械工程、电子科学与技术-工业工程机械工程、控制科学与工程、管理科学与工程-工业生态学冶金工程、动力工程及工程热物理、管理科学与工程-生物信息技术控制科学与工程、计算机科学与技术、生物医学工程-冶金工程科技史哲学、应用经济学、冶金工程-化学生物学物理学、化学、生物医学工程-设计艺术哲学哲学、机械工程、计算机科学与技术、软件工程-新能源材料与技术材料科学与工程、冶金工程、动力工程及工程热物理-机器人科学与工程机械工程、材料科学与工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、生物医学工程沈阳建筑大学能源与环境工程建筑学、土木工程、环境科学与工程-城市水资源建筑学、土木工程、环境科学与工程-建筑遗产保护与景观设计建筑学、风景园林学、设计学-城乡生态规划与防灾土木工程、环境科学与工程、城乡规划学-大地景观规划与生态修复环境科学与工程、城乡规划学、风景园林学-房地产开发与社区管理土木工程、环境科学与工程、城乡规划学、管理科学与工程中国医科大学医学实验学生物学、基础医学、临床医学-影像学基础生物学、基础医学、临床医学-妇产科学基础生物学、基础医学、临床医学-实验肿瘤学生物学、基础医学、临床医学、公共卫生与预防医学-临床营养学基础医学、临床医学、公共卫生与预防医学-实验外科学生物学、基础医学、临床医学大连医科大学人文医学生物学、基础医学、临床医学吉林大学法经济学理论经济学、法学-法律政治学法学、政治学-环境管理与环境经济应用经济学、环境科学与工程-医学信息学计算机科学与技术、临床医学、公共卫生与预防医学、公共管理、图书情报与档案管理-医事法学法学、公共卫生与预防医学-再生医学材料科学与工程、基础医学、临床医学、药学哈尔滨医科大学人文医学基础医学、临床医学、药学、公共管理同济大学知识产权应用经济学、生物学、计算机科学与技术、工商管理、设计学-微电子科学与工程物理学、控制科学与工程、计算机科学与技术、软件工程-城市交通土木工程、测绘科学与技术、交通运输工程、城乡规划学、管理科学与工程上海交通大学神经科学与心理学法学、生物医学工程、临床医学、公共管理-航空航天系统科学与工程力学、动力工程及工程热物理、控制科学与工程、计算机科学与技术、生物医学工程-食品安全与营养科学仪器科学与技术、园艺学、临床医学-动物科学与工程生物学、生态学、环境科学与工程、生物医学工程-设计科学与工程生态学、机械工程、管理科学与工程华东理工大学景观规划设计材料科学与工程、环境科学与工程、设计学东华大学企业信息化系统与工程机械工程、控制科学与工程、管理科学与工程-生物材料学化学、材料科学与工程、纺织科学与工程-纺织科技史机械工程、控制科学与工程、纺织科学与工程-信息与通信智能系统控制科学与工程、纺织科学与工程、管理科学与工程-时尚设计与创新工程机械工程、纺织科学与工程、环境科学与工程、管理科学与工程-新能源材料与器件材料科学与工程、控制科学与工程、纺织科学与工程华东师范大学公共关系政治学、社会学、新闻传播学、工商管理、公共管理-言语听觉康复科学教育学、心理学、生物学、电子科学与技术-材料与光电子物理学、电子科学与技术上海财经大学信用管理理论经济学、应用经济学、工商管理华东政法大学文化产业管理应用经济学、公共管理-法律与金融应用经济学、法学、公共管理上海大学信息资源管理中国语言文学、信息与通信工程、管理科学与工程-全球学应用经济学、社会学、世界史-数字媒体创意工程新闻传播学、信息与通信工程、戏剧与影视学-城市公共设施信息化管理信息与通信工程、控制科学与工程、管理科学与工程-新药物与新材料材料科学与工程、化学工程与技术、计算机科学与技术-语言文化与世界文明中国语言文学、新闻传播学、世界史-文化创意学中国史、艺术学理论、戏剧与影视学、美术学、设计学-社会哲学与文化发展社会学、中国史、艺术学理论-智能医学诊疗控制科学与工程、信息与通信工程、计算机科学与技术、化学工程与技术南京大学健康工程材料科学与工程、临床医学、电子科学与技术、物理学、化学-艺术文化学哲学、社会学、中国语言文学、世界史、戏剧与影视学-海疆与海洋安全法学、政治学、中国史、世界史-整合心理科学社会学、生物学、基础医学苏州大学生物医学电子信息工程物理学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参考资料 5
- 我国新设置“交叉学科”门类 — 教育部网站
- 设置交叉学科:打破科学割据,作彻底联合的努力 — 人民网
- 高校如何发力交叉学科研究 — 人民网
- 教育部:促交叉学科发展,建交叉学科发展特区、交叉学科中心等国家级平台 — 中国教育和科研计算机网
- 与哲学、工学等传统学科并肩 我国新设置“交叉学科”门类 — 中新网