（原文刊于《中国高校科技》2014年第3期）
谭天伟 薛娇
党的十八大明确提出，科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑，必须摆在国家发展全局的核心位置。当今社会，科学发展越来越呈现出多学科交叉的特点，学科交叉不仅成为创新思想的源泉，更是大学创新文化的一个基本内核。对于如何构建以促进学科交叉为基础的大学创新文化、培养创新人才，北京化工大学校长、中国工程院院士谭天伟不仅长期深刻思考，同时也付诸实践，强调以学科交叉促进人才培养，提升创新能力，并努力构建一个有利于学科交叉的环境和平台。2013年初，北京化工大学“学科交叉人才培养计划”正式启动，充分体现了科学研究对高等教育的支撑和引领，成为全国高等学校创新人才培养的新亮点。
学科交叉与科技发展
记者：学科交叉不仅是科学发展的一个规律，也是高等教育发展的一个重大问题。《中国高校科技》杂志近年来持续关注这个问题。多年来您始终大力倡导和实践学科交叉，这次，北京化工大学实施的“学科交叉人才培养计划”，以科教融合为突破口，推动拔尖创新人才培养，也正是基于这样一种理念吧？
谭天伟：学科交叉是科技发展的规律和特征，是创新人才成长和培养的必要条件，更是提升高校创新能力、提高高等教育质量的必然选择。从整个科学发展的历史看，初期并没有学科之别；如果说有也相当简单，基本上就是分为人文科学和自然科学。但是，随着科技的发展和社会的进步，人类开始越来越需要专门地、深入地去研究某一类知识，于是就出现了各种不同的学科。学科通常是建立在两个“特定”基础上的：一是有特定的知识体系和基础原理；二是有特定的思维模式和范式结构。学科分类的优势在于使每个学科都有共同的知识体系和共同的思维模式，因此一旦入门后，就可以比较容易地进行更加深入的、系统的学习和研究，同时也便于同行之间的沟通与交流。
18、19世纪，科学的繁荣导致学科飞速发展，形成了众多的学科，像天文学、生物学等。当时，涌现了各种重大发明成果，出现了一大批世界级的科学巨匠。但是，随着信息技术的发展和现代科技手段的增强，现在人们普通感觉具有原创性的成果减少了，很难出现像爱因斯坦、居里夫人等等这样的“科学巨匠”了。这种现象符合科学发展的规律。因为，随着科学的发展，传统学科表面上能被发现的科学规律“开垦”殆尽，导致传统学科中真正的原始创新性成果越来越少，传统学科的发展空间越来越有限，但积淀下来的基础知识却越来越多。因此，一方面，对一个学科而言，需要学习和掌握的内容越来越多，迫使人们只能选择某一学科去学习，而没有更多的时间和精力再顾及其他；另一方面，各学科之间的交叉融合，自然科学与人文社会科学之间相互渗透，不断形成新的学科研究领域，迫使高等教育必须改变单一学科学习的不利之处，强调要广博学习、扩大知识面，使培养的人才拥有多学科的知识和思维模式。
学科发展到一定程度后，不同学科之间方法的相互借鉴、启发，或者是综合、嫁接，就会产生新的学科。现代学科都是这样产生的，比如生物化学和化学生物学。表面上看他们好像只是词序先后的不同，实际上两者却有着本质的不同。生物化学是生物中的化学，它是运用化学的方法解决生物学中的问题。从化学的角度看，所有的变化都是分子的变化、原子的变化，其研究方法是催化反应等化学反应。生物化学就将生物分解成分子，从化学的角度和用化学的方法去研究生物等。而化学生物学，是用生物的方法、生物的手段来研究化学的学科。生物研究的不是分子结构，而是要看某一类物质的生理效果和整体疗效，提出共性的东西，其研究方法是宏观的、系统的。所以化学生物学要看同类生物的整体效果。比如，在选择一些靶向药物时，要研究某类分子结构相同的东西具有怎样的疗效，是抗菌的效果还是治肿瘤的效果等。生物化学与化学生物学看起来很类似，实际上它们的研究方法有着很大的不同，他们都有属于自己的基础知识、范式结构和研究方法。
对一个学科来说，研究方法不同就意味着要突破过去的范式。如果一个人只在某一学科上研究得非常深入，那么他就只习惯于某一学科固定的方法与范式，其研究思路就会有一定局限性。因此，在科学技术飞速发展的今天，过于细化的学科分类对于创新是非常不利的。而学科交叉是多种不同学科思想的相互碰撞、方法的相互借鉴，有利于产生创新的火花，是现代科技发展的必然趋势。因此说学科交叉是科技创新的思想源泉。
学科交叉与大学创新文化建设
记者：我们关注到，担任北京化工大学校长后，您在多个重要场合提出，大学要培养创新人才，必须坚持以学科交叉为核心的大学创新文化建设。如何理解大学创新文化？
谭天伟：科技创新离不开人才创新，创新人才培养是时代赋予大学的责任和使命。要培养创新人才，必须在大学中构建适合使多种学科思想很好交叉融合的创新文化。大学文化是大学师生群体共同的价值取向，大学是通过其特有的文化达到培养人才的目的。创新文化是大学文化的精髓。只有创新文化成为大学主流文化时，才可能培育出创新人才。
创新文化最大的特点是求异，倡导敢于挑战现有的知识体系、挑战权威的求异思想。这正是我们现在教育思想和教育模式所缺少的。因为在我们的教育思想中，无论基础教育还是高等教育讲究的都是“求同”，信奉“标准答案”，如果与“标准答案”不一致就是错误的。这有悖于科学规律和教育规律。事实上，在人类所接触的事物中，问题可以是唯一的，但解决问题的方法和路径却存在着不同的方案，而不同方案的组合往往就是创新的起点。这种过于“求同”的教育思想不仅影响到科技创新，也影响到一群人的未来生活。人的发展需要多条道路可供选择，但“千军万马争过独木桥”已经影响和阻碍了社会的进步。
一方面，大学中过细的学科分类和不断强化的“专业教育”思想和体制，导致大学培养的人才的知识面更加单一、思维模式更加固化；另一方面，新技术、新产业的发展，使社会大量需要具有多学科知识背景的人才，导致大学毕业生“学非所用”更加突出。历史上，我国工科院校的学科基本是按行业来划分的。最典型的如“轻工专业”，在国外根本就没有这个专业。我们不但设有轻工专业，而且它下面又分出了好多学科，像纺织、食品、造纸、轻化工程、发酵工程等等，学科越分越窄。每个专业都学习自己那部分很少、很窄的基础知识、应用基础等，阻碍了学生的创新思想。
敢于提出问题也是创新文化中的重要部分。乔布斯说：“创新无极限，只要敢想，没有什么不可能。”爱因斯坦曾说：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，解决一个问题也许仅是一个数学或实验的技能而已，而提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”提出新的问题、新的可能性，这是对原有的知识框架提出质疑，需要有求异的思想；从新的角度去看旧的问题，这需要拥有学科交叉的思想，从另外一个学科的角度来看待本学科，才有可能产生创新的灵感。所以，我特别希望大学中能够提供学科交叉的创新环境，拥有敢于求异的创新文化。
记者：如何建立起有利于创新人才成长的大学创新文化，应该着重做好哪些工作？
谭天伟：耶鲁大学校长莱文曾在中国校长论坛上评价中国教育，“中国大学教育缺乏两个关键因素：一是缺乏跨学科的广度；二是缺乏批判性思维的培养。”当前建设大学创新文化需要做好以下几个关键性的工作。
第一，要提倡“批判”思维，培养学生从多个学科的视角看待和解决问题。我认为，一个人的创新能力等于他的基本素质乘以他对研究对象的热情，再乘上思维方式。基本素质和对研究对象的热情是科研人员应该具有的基本品质；而思维方式是一个人看待问题的角度，这点可以通过教育逐渐培养、训练。但我们的教育在思维方式的培养上却存在很大的问题。当前，大学在人才培养过程中，仍然在不断强化“专业教育”思想，使学生的基础知识面过于狭窄，不能用不同学科的思维方式来思考和解决问题。如果能够从多个学科的角度看待问题，就可以有多种解决问题的方案，成功的概率也要大很多。此外，还要开展人文素质教育，设立培养思维方式的课程。通过人文教育，启迪学生的创新思维。
第二，要建立共同研讨、互动交流的文化氛围，构建新型的师生关系。现在我们的教育模式几乎都是老师在讲台上讲、学生在座位上听，缺少师生之间的互动。其实，从创新能力的角度看，在很多的科学发现中都表明学生的创新能力在某一点上是超过老师的。创新成果的产生许多都是经过师生间的互动研讨、激烈的辩论形成的。对诺贝尔奖获得者调研后发现，有相当的诺贝尔奖获得者本身就是另外一些诺贝尔奖获得者的学生或在其实验室工作过的学者，在他们身上都有一种对知识的战渴望、相互之间互动研讨的敬业精神，正是这种互动式略的研讨使他们在学科领域取得了可喜成绩。英国剑桥大研学旁有一间老鹰咖啡馆，在那里随时可见三五成群的人究们聚在一起激烈地辩论、研讨问题的情景。
第三，要建立跨学科和跨文化的人才培养和创新平台。跨学科培养人才首先要有多种文化之间的互动和平等的交流。大学要为学生提供多种文化交融、碰撞的学学习环境、文化环境和科学环境，为他们的成长提供更多可以选择的空间。其次，大学教育要有国际化的视野。视野决定思路。一个人的视野有多宽，这个人的事业就能走多远。国际化是开阔视野的重要途径。我们的高校要多为教师、学生提供参与国际会议、国际交流、国际合作的机会，通过国际化开阔教师、学生的视野，让他们在跨学科和多元文化的环境中吸收不同的科研思路和方法，为创新奠定思维基础。
重视学科交叉是提高高等教育质量、提升高校创新能力的必然选择
记者：对一年来北京化工大学实施“学科交叉人才培养计划”收获到的体会和成效您能介绍一下吗？
谭天伟：我校启动的“学科交叉人才培养计划”，首批依托8个省部级以上水平的科研团队，推出了8个学科交叉班，都是由学校的知名教授亲自带队，对应能源化工、超分子科学、药物先进制造、金融工程与金融数学等8个学科交叉方向。学校从大二、大三本科生中选拔优秀学生进入学科交叉班学习，每个班规模约15人，学生组成至少来自3个不同学院。计划实施以来，效果是明显的。以我本人亲自主持的一个班为例，班级的学生来自生物、控制、材料、信息、化工等不同专业，提倡学生们用自己原来所学学科的方法来解决共同的问题。比如，我主持的课题中有这样一个难题：生物的酶催化反应如何控制反应产生的水量问题。由于原来这个课题组的成员大都是学生物的，因此对控制问题就相对比较薄弱。当把这个问题展示给了这个班的学生后，很快，一个控制专业的学生就提出了一个方案，成功地控制了反应产生的水量。运用他所提出的方案，我们做出了样机，如果实验效果好，性能稳定，就可以推出一个新的产品。从这个案例可以看到学科交叉培养的重要性。学科交叉的本质充分体现了科学研究对高等教育的支撑和引领作用，引导本科生直接进入科学研究，运用不同的学科知识，针对同一个科学问题，采用不同的思维方式提出不同的解决方案。
“大学”的英文翻译是“university”。这个词的词头是“uni”，即联合之意。实际上，大学就是一个多个学科综合在一起、多种学术思想兼容并包的地方。因此，学科交叉并不是新鲜名词，而是与大学共生的。我之所以大力倡导学科交叉，是因为我们大学现行的以“专业教育”、“计划教学”等为主导的人才培养模式，是与学科交叉严重背离的。大学要构建一个多学科、多文化交融的育人平台，建立跨学科和交叉学科的培养模式，使学生在这个平台上，充分发挥他们学习的主动性和创造性，并形成自己的世界观和价值观，形成自己的个性化的思维方式。
记者：协同创新，大力提升创新能力，这是当前高等学校面临的重要任务。请您从协同创新、学科交叉的角度，谈谈高校应如何提升创新能力。
谭天伟：党的十八大提出了创新驱动发展战略，把科技创新摆在了国家发展全局的核心位置。高等学校作为国家创新体系的重要组成部分，必须大力提升创新能力，积极推动协同创新，促进高等教育与科技、经济、文化的有机结合。高校的创新能力主要体现在教师的创新能力和学生的创新能力两个方面。从人才培养的角度看，学科交叉培养人才可以让学生从另一个学科的视角审视原有学科的问题，提出自己的见解，并提出解决问题的新方法，锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力；从教师的角度看，学科交叉思想可以让教师拥有多学科的思维模式，走出单一学科的思想禁锢，拥有广阔的、多元化的视野。
创新能力的提升离不开师生间的互动。我们要从以教为主的传统方式，向以学为主的互动方式转变。我认为，大学教育最大的精髓是师生间的互动，这也是大学创新文化的重要内涵。所以，大学要生存、发展，就必须注重师生间的互动。在网络教育如火如荼的今天，如果还是灌输式的、以教为主的方式，传统大学将是没有发展前途的。交叉学科间互动研讨的氛围将对教师和学生创新能力的提升都产生积极的影响。只有一批具有创新能力的老师带领着一群富有创新意识和激情的学生切磋学问时，才可能培育出一大批创新性人才。
