交叉研究如何让中国大学“弯道超车”
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作者:邓晖 来源:光明日报 发布时间:2017/12/16 9:23:17

清华大学汇聚顶尖力量成立两个跨学科交叉科研机构

交叉研究如何让中国大学“弯道超车”

 

一支毛笔勾画出一个人类大脑的大致轮廓,象征着将对人的大脑智能展开进一步探索;两个英文字母F、L拼凑出一个汉字“凡”,代表了将在未来“从平凡中发现伟大”——12月15日,以这两个LOGO为标志,清华大学宣布设立脑与智能实验室、未来实验室两个独立自主运行的跨学科交叉科研机构。

“21世纪是创新的时代。在这样的时代里,如何面对重大科技前沿组织高水平的创新活动?如何面向未来的需求培养拔尖创新人才?我们一直在思考。”发布会上,清华大学校长邱勇表示,此次将亲自“挂帅”,担任这两个实验室的管委会主任,“因为大家的共识是:开展交叉学科研究是获得高水平创新成果的重要途径。事实已经证明,越来越多的重大科技突破发生在不同学科交叉的领域。”

党的十九大报告指出,创新是引领发展的第一动力。在这样的时代召唤下,跨学科交叉研究有多重要?开展交叉研究,中国大学正面临哪些体制机制障碍?如何破除这些障碍,让交叉研究真正助力这些高校“弯道超车”?

交叉研究,国家创新驱动战略的生长点和创新源

跨学科交叉研究有多重要?一项统计数据表明,在近100年的300多项诺贝尔自然科学奖中,有近半内容是跨学科交叉研究的成果。

“跨学科交叉研究是取得重大科学发现和产生引领性原创成果重大突破的重要方式,推动跨学科交叉研究是提升创新能力的重要途径,而发展交叉学科需要公共平台来承载。”清华大学主管科研的副校长薛其坤告诉记者,基于此,清华成立脑与智能实验室和未来实验室,冀望能打破学科壁垒,开展前沿性、引领性、颠覆性研究。

据了解,脑与智能实验室主要研究领域为系统及计算神经科学与人工智能的交叉研究,包括开发新型的脑活动测量和调控等下一代关键技术,探索脑科学中复杂的前沿科学问题和解决脑疾病及脑健康领域的核心技术问题等。未来实验室则将首先在颠覆式学习、未来人居、未来医疗健康、计算摄影学、工业智能制造、情感计算与新一代交互系统、新一代人工智能等未来应用领域开展工作。

这并不是清华在交叉研究上的首次发力。两年前,清华就成立了交叉学科学位工作委员会,推进教师跨院系兼职和交叉学科学生培养;3个月前,该校智能无人系统研究中心、智能网联汽车与交通研究中心、柔性电子技术研究中心等三个跨学科交叉机构相继揭牌。

而此前,北京大学党委书记郝平也表示,北大近年来正着力培育前沿交叉学科,将其打造为国家创新驱动战略的生长点和创新源。

“交叉研究,已经成为一种普遍共识。一位科学家告诉我,他最爱跟其他学科的人一起交流碰撞。不‘碰’,没戏;有了碰撞,经常能擦出思维的火花。”科技日报社原社长张景安说。

传统院系制度制约交叉研究发展

值得注意的是,不仅是中国大学正在交叉学科积极布局,放眼全球,瞄准交叉学科发力已经成为一股潮流。

据报道,美国哈佛大学近年已开展改革试验,希望能打破传统的学院和系所结构,打造一个更开放、更有活力的合作研究社区。哈佛校长德鲁·福斯特表示:“这些试验对我们发展科学事业至为关键,它促使我们挣脱原有体制的囚牢。”

而他口中传统院系制所导致的学科藩篱,也是邱勇眼中羁绊中国大学交叉研究脚步的桎梏之一。“学科交叉是个难题,在中国尤其突出。长期以来,我们习惯按学科组织师资队伍、开展学术研究、培养青年人才。实践表明,这种模式强化了教师的学科身份感,制约了不同学科教师之间的学术交流与合作,与此同时造成学生的学术视野也往往局限在他们所学的专业领域。”邱勇说。

制约大学交叉研究发展的另一个羁绊则在于经费投入。

一个新颖的跨学科研究,对资助的要求不仅体现在资金充裕,更加看重资金到位的及时性。在采访中,不少科研人员告诉记者,相对于传统的学科研究,跨学科项目更具风险性,并且它们往往不在政府基金资助明文划分的条目里,因而难以获得政府基金的资助。“不少人就是因此改投一些更好拿到资助的项目中去了。”一位科研人员说。

开掘一块无学科壁垒的“试验田”

如何破除这些障碍,让交叉研究真正助力中国大学“弯道超车”?

一个被普遍认同的答案是,要有机构、有环境改善、有制度保障。

“为了培养拔尖创新人才,刚性的学科界面必须打破。去年清华公布了科研体制机制改革方案,希望从体制机制上推动解决制约创新发展所面临的问题。在这个改革方案里,第一个要解决的体制机制问题就是如何推动跨学科交叉。”邱勇表示,这也是清华近年来努力的方向——开掘一块无学科壁垒、可自由生长的“试验田”。

在清华的改革方案中,构建对交叉研究认同的制度文化成为重中之重。“学校成立跨学科交叉研究工作领导小组,定期研究跨学科交叉工作。制定相关政策文件,其中有两项制度已经出台,一个是鼓励教师跨院系兼职,另一个是交叉学科学位授予制度。”邱勇说。

资金的问题也得以解决。据悉,清华设立跨学科交叉科研机构管理办公室,并设立交叉研究的专项,加强对交叉研究的重点支持。

“学科交叉要建立在学者的学术交流基础上,没有交流就没有交叉合作。”邱勇表示,清华还通过开放交流时间、交叉专题论坛等途径,开展不同层次、多种形式的交流活动。“我们希望,这些举措能作为突破中国大学普遍存在的学科交叉困境的抓手,最终实现人才会集和学术引领。”

(本报北京12月15日电 本报记者 邓晖)

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交叉实验室如何“融”

脑与智能实验室:真正理解人工智能,需要向大脑学习

“脑科学是当今科学里最有挑战性的前沿科学。”清华大学脑与智能实验室主任、生物医学工程系教授王小勤告诉记者,大脑是一个非常复杂的机器和系统,远远超过了现在所有的人造系统,“我们希望通过双向的研究,加深人们对大脑、人工智能的理解。”

该实验室有三大研究方向:一是开发新型的脑活动测量和调控技术;二是应用工程技术和计算机模型等手段,探索脑科学中的复杂问题,攻克前沿科学问题,解决脑疾病和脑健康领域的核心技术问题;三是研究类脑技术,推动下一代通用人工智能系统研究,聚集和培养具有神经科学或者人工智能双重训练的科学家。

未来实验室:孕育“黑科技”的“魔法工场”

相比于有明确研究方向的脑与智能实验室,未来实验室则更像是一个孕育“黑科技”的“魔法工场”。

“科学技术与人文艺术都是人类认识自然界与构建人类社会过程中的智慧结晶,其和谐统一是战略性、基础性与前瞻性创新的动力源泉。”清华大学未来实验室主任、美术学院教授徐迎庆说,“未来实验室将依托清华综合学科布局和人才培养的优势,开展科学、技术、人文、艺术的多层次、大跨度交叉,促进人类认知、交互、逻辑产生变革,努力探索人类的未来,不断革新人类生活和工作方式,孵化创新技术和新兴产业。”

(本报记者邓晖整理)

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