论交叉科学的学科属性

论交叉科学的学科属性

该学科是研究对象的科学知识分支体系，是科学知识体系的基本单位。所谓跨学科研究,是指超越一门学科范围的研究活动。跨学科研究既可能导源于研究方法的移植,又可能产生于科学理论的渗透。借助跨学科研究生成的边缘学科、交叉学科,在现代科学知识体系中占据着特殊而又极为重要的地位。一、远缘学科类学科的生成和发展边缘学科是指形成于两门或两门以上已有学科邻接区域的学科。边缘学科来源于跨学科研究,是跨学科研究的产物。就生成区位而言,边缘学科有两种主要类型,或者说跨学科研究有两个展开区域。一是在哲学科学、社会科学、思维科学、数学科学、自然科学、系统科学各个科学部类内部的不同学科门类或不同学科之间进行的跨学科研究,可以称之为近邻跨学科研究。近邻跨学科研究生成的是“内生性”边缘学科。例如,在社会科学内部,社会学与历史学、政治学、经济学、法学、语言学、艺术学等学科门类相互渗透,分别形成社会史和历史社会学、政治社会学、经济社会学、法律社会学、语言社会学和社会语言学、艺术社会学等边缘学科。在自然科学内部,力学与物理学、化学天文学、地球科学、生物学等学科门类相互渗透,分别形成物理力学、化学动力学、天体力学和天文动力学、地球力学、生物力学等边缘学科。由于哲学科学和社会科学、数学科学和自然科学在历史上分别有着唇齿相依的亲缘关系,形成了两个相互对应的知识板块,因而在哲学科学和社会科学之间、数学科学和自然科学之间建立的边缘学科,也被视为“内生性”边缘学科。前者如哲学史、历史哲学、社会哲学、哲学社会学、政治哲学、哲学政治学、语言美学、艺术美学、政治伦理学、经济伦理学等,后者如计算结构力学、统计物理学、计算化学、数理天文学、数学地质学、生物数学等。二是在哲学科学、社会科学、思维科学与数学科学、自然科学、系统科学两大知识板块之间进行的跨学科研究,可以称之为远缘跨学科研究。远缘跨学科研究生成的是介于两大知识板块之间的“交叉性”边缘学科,简称为交叉学科(图1)。从产生渊源的角度来看,系统科学萌发于自然科学领域,一般系统论、控制论、信息论、耗散结构论、协同学、超循环论等系统科学分支学科的主要创立者贝塔朗菲(1901-1971)、维纳(1894-1964)、申农(1916-2001)、普里高津(1917-2003)、哈肯(1927-)、艾根(1927-)等,分别是生物学家、数学家、物理学家、生物物理化学家等,因此可以将系统科学看作是数学科学、自然科学这个知识板块的扩展区,属于“理”的范畴。而思维科学则萌发于哲学科学、社会科学领域,思维理论的早期探索者则多为哲学家、美学家、逻辑学家、心理学家、语言学家等,因此可以将思维科学看作是哲学科学、社会科学这个知识板块的扩展区,属于“文”的范畴。产生于系统科学与哲学科学、社会科学之间和思维科学与数学科学、自然科学之间乃至系统科学与思维科学之间的边缘学科,如社会系统论、系统经济学(非平衡态经济学)、数理逻辑学、自然科学思维学、系统思维学等,均可视为交叉学科。交叉科学是生成于两大知识板块之间所有交叉学科的统称,是远缘跨学科研究成果的汇聚20世纪50年代以来,远缘跨学科研究取得极为丰硕的成果,建立在这些成果基础上的交叉学科急剧增多,逐步集聚成为一些有着自身结构的学科门类———交叉科学。目前,交叉科学已经生成和正在生成的学科门类有20多个,包括地理科学、资源科学、生态科学、环境科学、海洋科学、城市科学、农村科学、建筑科学、服装科学、饮食科学、安全科学、军事科学、管理科学、科学学、科学哲学、科学史、技术学、技术哲学、技术史、网络科学、情报科学、创造科学、知识科学、体育科学、可持续发展科学、人类学等。交叉科学各个学科门类的研究对象,既具有自然属性,又具有社会属性,因此它们的分支学科中既有一系列具有数学自然科学属性的学科,又有一系列具于哲学社会科学属性的学科,还有一部分介于数学自然科学与哲学社会科学之间的交叉性分支学科。以环境科学为例。环境科学已经形成和在未来发展中有望形成的一级分支学科,目前至少可以列出近百门。1其中,具有数学自然科学属性的分支学科有环境数学、环境统计学、环境力学、环境物理学、环境化学、环境地球科学(环境地学)、环境生物学、环境天文学、环境灾害学、环境演化学(环境变迁学)、放射环境学、低温环境学、高温环境学、土壤环境学、水体环境学、海洋环境学、大气环境学、全球环境学、宇宙环境学、环境医学、环境工程学等,具有哲学社会科学属性的分支学科有环境哲学、环境美学、环境伦理学、环境文化学、环境史学、环境心理学(环境行为学)、环境社会学、环境人口学、环境宗教学、环境民族学、环境政治学、环境保护法学(环境法学)、环境犯罪学、环境教育学、环境科学学、环境规划学、环境保护战略学、环境保护经济学(环境经济学)、生产环境学、办公环境学、交通运输环境学、物质文化环境学、旅游环境学、环境人类学、建筑环境学、住宅环境学、聚落环境学、居室环境学等,兼具数学自然科学属性和哲学社会科学属性的分支学科有环境地理学、环境生态学、环境资源学、环境评价学、环境监测学、环境安全学、自然环境保护学、环境管理学、环境系统工程学、区域环境学、自然保护区学等。其中,许多一级分支学科已经分化出若干门二级分支学科,如环境物理学之下的环境热学、环境光学、环境声学、环境电磁学等,环境保护经济学(环境经济学)之下的环境资源经济学、环境污染经济学、环境技术经济学、环境管理经济学、工业环境经济学、农业环境经济学等。二、交叉科学的学科体系1948年,美国数学家、控制论创始人维纳在其代表作《控制论———关于在动物和机器中控制和通讯的科学》一书中指出:“许多年来,罗森勃吕特博士和我共同相信,在科学发展上可以得到最大收获的领域是各种已经建立起来的部门之间的被忽视的无人区。”“正是这些科学的边缘区域,给有修养的研究者提供了最丰富的机会。”250多年来现代科学的发展演进越来越确证了维纳的预言,在科学“无人区”或“边缘区域”所进行的跨学科研究取得了令世人瞩目的丰硕成果。交叉科学作为远缘跨学科研究成果的汇聚,在整个科学知识体系中居于什么地位,同其他科学部类之间有着怎样的关系等问题,是有待于共同探讨的一个跨学科课题。19世纪80年代,恩格斯在《自然辩证法》手稿中曾写下几段有关科学分类的文字。他指出:“每一门科学都是分析某一个别的运动形式或一系列互相关联和互相转化的运动形式的,因此,科学分类就是这些运动形式本身依据其内部所固有的次序的分类和排列,而它的重要性也正在这里。”3恩格斯依据当时科学的发展水平,将物质运动概括为机械运动、物理运动、化学运动、生物运动、人类社会运动等5种基本运动形式,研究这些运动形式的科学部门,依次是力学、物理学、化学、生物学、社会科学。20世纪中期以后,国内外有许多学者先后探讨过科学分类问题,提出了多种多样的分类方案。例如,钱学森先生历经10余年的不懈探索,认定现代科学应至少包括马克思主义哲学、自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、人体科学、地理科学、军事科学、行为科学、建筑科学、文艺理论等12个“大部分”4于光远先生认为可以将科学划分为5个领域或部分:自然科学、社会科学、自然科学与社会科学共同的领域、哲学、数学。5其中的“自然科学与社会科学共同的领域”,大体相当于我们目前所讨论的交叉科学。20世纪80年代末至90年代初,笔者形成了研究科学知识体系结构的基本思路,主张将科学知识体系的第一级子系统称为科学部类,第二级子系统称为学科门类,第三级子系统称为学科群组;提出包含哲学科学、数学科学、系统科学、交叉科学、自然科学、社会科学、思维科学等7个第一级子系统的科学知识体系,6并形象化地称之为四面体塔竿式科学部类结构图式(图2)。在这个结构图式中,研究现实世界的三个基本领域———自然界、社会、人类思维的自然科学、自然科学、思维科学“三足鼎立”,构成四面体的底面,支撑着整个科学知识体系。交叉科学居于四面体的顶点。交叉科学之上的系统科学,是一系列以客观世界的系统、信息、控制等特定方面作为研究对象的学科的统称,包括一般系统论、信息论、控制论耗散结构论、协同学、超循环论、混沌学、紊乱学系统动力学、系统工程学等。系统科学之上的数学科学,是以现实世界中的数量关系和结构关系作为研究对象的所有学科的统称,包括数论、代数学、几何学、拓扑学、分析数学、计算数学、运筹学模糊数学等及其分支学科。系统科学、数学科学的研究对象都具有一定抽象性,遍及自然界、社会、人类思维各个领域,因而它们的理论和方法较有普遍适用性。这两个科学部类靠近哲学科学,可以视为“辩证的辅助工具和表现形式”3,是具有方法论特征的科学部类。哲学科学是最高层次的科学知识的集合,是对其他科学部类知识的最一般概括和总结,包括辩证唯物主义(认识哲学)、历史唯物主义(历史哲学)、自然辩证法(自然哲学)、比较哲学、应用哲学、美学、伦理学、实践学、价值学、解释学等及其分支学科。哲学科学作为时代精神的精华和世界观、方法论的理论概括,对于各个科学部类均有启迪、导引作用。经过几十年远缘跨学科研究的积淀,交叉科学已经发展到了不能不给予格外重视和关注、不能不专门加以研究的地步。笔者主张将交叉科学提升为一个科学部类,目的在于凸显交叉科学的整合功能,从而发挥其在科学知识体系整体化进程中的特有作用。交叉科学的整合功能,可以从两个方面来看。第一,整体性的整合功能。在汉语中,“交叉”一词的基本涵义是几个方向不同的线条互相穿过或事物间隔错杂。“交叉”通常可视为“交错”的同义词。自然科学内部的不同学科、社会科学(含人文科学)内部的不同学科,由于在研究对象、研究方法等方面的相近性、相似性,因而学科之间的渗透、融合并不具有严格意义的交叉性在近代以来的科学发育史上,数学科学、自然科学与哲学科学、社会科学两大知识板块长期处于隔绝状态。在这两大板块所属的学科之间,因方法移植、概念泛用、知识整合而形成的一系列交叉学科、交叉学科门类,如数理社会学、计量经济学、历史自然学、工程美学、生态伦理学、仿生学和资源科学、环境科学、安全科学、科学学、科学哲学、技术学、技术哲学、体育科学等,打破了数学科学、自然科学与哲学科学、社会科学之间的传统壁垒,架起了相互沟通、汇流的桥梁,极大地推动了科学知识体系的整体化进程。这是真正意义的交叉,即体现了自然科学与社会科学相互汇流的交叉,体现了科学体系完整性的交叉。人们通常所说的“文理交叉”,就是指这种交叉,就是对科学知识体系发挥着整体性整合功能的交叉。在图2中,交叉科学作为四面体部分的顶点,起着承上启下的桥梁和纽带的作用。它不仅集纳了在自然科学、社会科学、思维科学与系统科学数学科学、哲学科学这些科学部类之间跨学科研究的丰硕成果,而且向自然科学、社会科学、思维科学转移系统科学、数学科学、哲学科学的理论和方法,向系统科学、数学科学、哲学科学传送可供加工提炼、借鉴利用的自然科学、社会科学、思维科学的研究成果。交叉科学的特殊地位和特有作用,是其他科学部类所不可替代的。从一定意义上来说,交叉科学的发达程度在很大程度上表征着科学知识体系的整体化水平。第二,局部性的整合功能。20世纪下半叶以来,交叉学科的数量急剧增加,在科学知识体系学科总量中所占的比例越来越大。交叉科学作为科学部类,不仅应当包含习惯上归属于各个传统科学部类的交叉学科,如社会科学中的计量历史学数理经济学、计量经济学、计量社会学、数理语言学等,自然科学中的管理数学、社会病理学、精神医学等;而且更应当包含那些在总体上既具有哲学社会科学属性又具有数学自然科学属性的学科门类,即交叉学科门类。例如,人类学既包含可以归属于数学自然科学的一系列分支学科(以往统称为体质人类学或自然人类学、生物人类学),如统计人类学、人体形态学、人体测量学、人体解剖学、人体组织学、人类遗传学、人体生理学、人体力学、人类地质学等;又包含可以归属于哲学社会科学的一系列分支学科(以往统称为文化人类学或社会文化人类学),如哲学人类学、政治人类学、法律人类学、语言人类学、军事人类学、宗教人类学、城市人类学、艺术人类学等。如果将体质人类学唯一地归入数学自然科学这个知识板块,将文化人类学唯一地归入哲学科学社会科学这个知识板块,势必造成人类学整体的肢解,并且像人类工程学(即人体工程学、工效学、功效学)、计划生育学、优生人类学等真正具有交叉性的分支学科,将会既游离于人类学这一学科门类的主体,又无法在科学知识体系中找到合适的位置。包含自然地理学和人文地理学的地理科学、包含体育社会学科和人体运动学科的体育科学、包含军事社会学科和军事技术学科的军事科学等学科门类,也存在着类似问题。交叉科学提升为科学部类,就可以保证各个交叉学科门类在科学知识体系中的完整性,亦即将各个交叉学科门类“整建制地”置于交叉科学之中。三、学科研究保持财政科技的支撑,但学科运作较少跨学科、交叉学科、交叉科学等相关术语在中国的传布已有近30年的时间。尽管学术界对于这些术语的理解并不一致,但它们毕竟已进入了人们的视野,开始引起有关方面的关注或重视。跨学科的研究方向、研究项目得到了一定程度的支持,只是学科跨度、支持力度尚嫌不足。20世纪80年代以来,中国已发表了大量以“跨学科”、“学科交叉”、“交叉科学”等作为主题的学术论文,出版了多部有关跨学科研究、交叉科学的专著和工具书。为了推进跨学科研究,加速以远缘跨学科研究为基础的交叉科学的发展,除了进一步加强对跨学科、交叉科学的理论探讨,创建和发展跨学科学、交叉科学学之外,科学技术管理部门和高等学校还应当在培育学术人才、完善管理制度、加强组织建设等方面采取切实有效的对策。(一)以远缘学科、交叉科学教育为导向,开展有针对性的学科教广泛、深入地开展跨学科研究,特别是远缘跨学科研究,需要建立一支有规模、有实力的人才队伍。跨学科研究、交叉科学人才队伍,只能来源于跨学科教育、交叉科学教育。中国高等学校中的跨学科教育、交叉科学教育,目前还比较薄弱。通常意义的“跨学科培养复合型人才”,往往还局限于在一个科学部类的范围之内进行小交叉、近交叉。如数学专业与力学专业、物理学专业与化学专业、机械工程专业与计算机科学技术专业等联合培养跨学科的硕士、博士研究生,还没有真正达到远缘跨学科研究即交叉科学的学科跨度要求。高等学校的跨学科教育、交叉科学教育,包含两个基本对象范围。一是面向所有本科生、研究生的跨学科教育、交叉科学教育,除了推行“全科”教育之外,还要积极创造条件开设跨学科研究概论、交叉科学概论或交叉科学学一类课程。面上的跨学科教育、交叉科学教育,不仅要引导受教育者主动构建具有交叉性特点的知识结构,而且要启发他们积极地树立跨学科意识、交叉科学意识,以便将来走上工作岗位后能够自觉地向“异类”知识板块靠拢,理智而又有准备地开辟交叉性的学术研究方向或研究领域。二是面向某些交叉学科本科生、研究生的专业跨学科教育、交叉科学教育。本科生、研究生专业目录中现有的地理科学、资源科学、环境科学、建筑科学、军事科学、管理科学、科学技术哲学、人类学等类专业,要努力办出跨学科、交叉学科的特色。在交叉科学还没有被当作一个独立的科学部类,没有被列为本科生、研究生专业目录的一个学科(专业)门类之前,可以通过现有的上述交叉性学科(专业)培养能够对远缘跨学科、交叉科学进行整体性研究的专业人才。这些人才应当成为创建和发展跨学科学、交叉科学学的中坚力量,形成一个具有特殊学术使命的科学共同体。(二)研究管理制度缺失,管理部门难以进入交叉科学研究的领域迄今为止,交叉学科或交叉科学在多数人的观念中只是一些具有交叉属性的学科的笼统称谓而已,并没有认识到它们在科学发展历程中的特殊地位。因此,相应管理制度的调整和完善,也没有提到议事日程上来。在现有的课题申报、成果评奖、学科专业设置、图书资料分类等各种目录中,均没有专设“交叉科学”这一大类,也没有为远缘跨学科研究,为大部分交叉学科门类提供应有的发展空间。在《国家自然科学基金项目指南》、《国家社会科学基金项目年度课题指南》中,除归入自然科学资助范围的生态学(归属生命科学部)、管理学(归属管理科学部)、环境科学(归属专门领域)和归入社会科学资助范围的统计学、体育学之外,绝大部分交叉学科、交叉学科门类均难以登堂入室,从而无法在研究上获得名正言顺的资金支持。最近若干年的项目(课题)指南尽管已经增加了“注重新兴边缘交叉学科和跨学科综合研究”、“鼓励开展跨科学部交叉研究等文字,其实能够列入资助范围的可能只是小交叉、近交叉的课题,还不是涉及两大知识板块的大交叉、远交叉课题。管理制度的缺失必然会束缚跨学科研究、交叉科学的发展。在课题申报、成果评奖等各种“同行”评审活动中,远缘跨学科-交叉性课题和成果由于难以找到足够数量严格意义的“同行”,且难以得到传统学科的普遍认同,就难免要受到某种程度的不公正对待。今后为了改变这种状况,一切热心于交叉科学的研究者仍要坚持不懈地利用各种时机、场合、渠道,为远缘跨学科研究、交叉科学呐喊鼓呼