李立國(guó) 趙闊

摘要： 跨學(xué)科知識(shí)生產(chǎn)在當(dāng)代知識(shí)生產(chǎn)中具有重要的地位與價(jià)值。對(duì)近20年間164位諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)得主的案例剖析發(fā)現(xiàn)，諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)跨學(xué)科性表現(xiàn)在知識(shí)生產(chǎn)過程與知識(shí)生產(chǎn)主體兩方面?？鐚W(xué)科知識(shí)生產(chǎn)的類型包括理論與概念的跨學(xué)科借鑒融合、研究成果的跨學(xué)科應(yīng)用與轉(zhuǎn)化。知識(shí)生產(chǎn)主體的跨學(xué)科性則表現(xiàn)在研究者自身的教育與工作經(jīng)歷，以及家庭社會(huì)關(guān)系等方面。跨學(xué)科知識(shí)生產(chǎn)方式既包括共時(shí)空多學(xué)科團(tuán)隊(duì)合作、多中心跨機(jī)構(gòu)協(xié)同創(chuàng)新等組織方式，也包括研究者個(gè)體跨時(shí)空的思維對(duì)話和跨域跨界流動(dòng)?？鐚W(xué)科知識(shí)生產(chǎn)是共時(shí)空與跨時(shí)空、組織制度構(gòu)建與人的跨界流動(dòng)交疊并行的創(chuàng)新過程，與跨學(xué)科組織建設(shè)相比，跨學(xué)科思維和跨學(xué)科合作意識(shí)的培養(yǎng)更為重要。重大創(chuàng)新的跨學(xué)科實(shí)踐與發(fā)生機(jī)制是復(fù)雜多樣的，不僅可能表現(xiàn)在理論視角的相互融合與借鑒，還可能表現(xiàn)為理論與應(yīng)用的交互作用，是多重交叉中“量的積累”后的“質(zhì)的飛躍”。

關(guān)鍵詞：跨學(xué)科;知識(shí)生產(chǎn);諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng);科技創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-0717（2021）05-0014-10

一、引? 言

跨學(xué)科知識(shí)生產(chǎn)在當(dāng)代知識(shí)生產(chǎn)中具有重要的地位與價(jià)值。傳統(tǒng)學(xué)科如數(shù)學(xué)、物理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)學(xué)等是知識(shí)發(fā)展演化的結(jié)果，是知識(shí)體系的劃分?？鐚W(xué)科知識(shí)生產(chǎn)不是多門學(xué)科知識(shí)的簡(jiǎn)單拼湊與堆積，而是基于社會(huì)重大問題、依照內(nèi)在邏輯關(guān)系而聯(lián)結(jié)滲透形成的知識(shí)生產(chǎn)模式。跨學(xué)科知識(shí)生產(chǎn)既是知識(shí)本身的演化結(jié)果，也是人類社會(huì)發(fā)展需求的反映，以科技與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的實(shí)際問題為出發(fā)點(diǎn)而展開，遵循的是社會(huì)需求邏輯而非單一的傳統(tǒng)學(xué)科邏輯[1]。有研究表明，20世紀(jì)諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)中交叉研究的比例已從36.23%上升到47.37%，各門學(xué)科日益緊密地聯(lián)系在一起[2]。以交叉融合為表征的跨學(xué)科知識(shí)生產(chǎn)是當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重大特征，是新知識(shí)產(chǎn)生的重要源泉。當(dāng)代知識(shí)生產(chǎn)和學(xué)科發(fā)展已經(jīng)步入多學(xué)科交叉融合的時(shí)代，單一學(xué)科的研究范式與思維模式難以實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新和解決復(fù)雜的重大問題。

諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)作為世界自然科學(xué)領(lǐng)域的最高榮譽(yù)之一，能夠代表現(xiàn)今人類最頂尖的科技創(chuàng)新成果。分析該獎(jiǎng)得主及其研究經(jīng)歷，對(duì)研究跨學(xué)科的實(shí)現(xiàn)機(jī)制具有重要的啟示和借鑒意義。不少學(xué)者對(duì)諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)叩闹R(shí)背景、研究方法、科研協(xié)作情況與代表性成果進(jìn)行了描述性統(tǒng)計(jì)，如劉仲林、趙曉春對(duì)20世紀(jì)諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主的描述統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，跨學(xué)科研究對(duì)原創(chuàng)性科學(xué)成果起決定作用[3];楊秀蘭等的統(tǒng)計(jì)則表明，跨學(xué)科知識(shí)背景是獲得創(chuàng)新性成果的基礎(chǔ)，醫(yī)學(xué)創(chuàng)新研究建構(gòu)了新的醫(yī)學(xué)跨學(xué)科體系[4]。部分學(xué)者從引用關(guān)系方面探究了頂尖科學(xué)家的跨學(xué)科機(jī)制，如Chris Fields對(duì)共同作者圖譜的研究發(fā)現(xiàn)，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主及其直接合作者要比其他生物醫(yī)學(xué)同行更接近非生物醫(yī)學(xué)學(xué)科的邊界，更加具有跨學(xué)科性[5];Michael Szell等人對(duì)Web of Science近10年被引次數(shù)最高的1萬篇論文（涵蓋絕大多數(shù)諾貝爾獎(jiǎng)的研究成果）的研究發(fā)現(xiàn)，生命科學(xué)和化學(xué)的交叉研究、物理和化學(xué)的交叉研究都有顯著比例被授予諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，影響力最高的220篇論文有很多來自跨學(xué)科研究，尤其是新興的人工智能、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)與信號(hào)處理等領(lǐng)域[6]。此外，還有學(xué)者從人才培養(yǎng)模式、國(guó)別區(qū)域等視角切入，如汪輝、顧建民以21世紀(jì)日本18位諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)得主為例，發(fā)現(xiàn)大科學(xué)范式、導(dǎo)師組制度、學(xué)術(shù)研討制度、跨域團(tuán)隊(duì)實(shí)踐以及推遲專業(yè)化（Late Specialization）等跨學(xué)科培養(yǎng)模式是日本頂尖科技人才培養(yǎng)的重要特征[7]。

既有研究雖然從歷史縱向的視角展示了諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)跨學(xué)科成果數(shù)量及占比的宏觀變化趨勢(shì)，但方法上仍以基本信息的描述性統(tǒng)計(jì)為主，側(cè)重?cái)?shù)量比較和全景概述，缺乏對(duì)典型案例內(nèi)在機(jī)制的深度解剖，對(duì)案例涉及的跨學(xué)科知識(shí)生產(chǎn)方式尚缺乏充分的挖掘和反思。雖有少量研究能夠涉及和延展至跨學(xué)科人才培養(yǎng)與知識(shí)生產(chǎn)過程，部分研究能夠納入科學(xué)哲學(xué)視角展開理論思辨，但可以說，從知識(shí)社會(huì)學(xué)和教育學(xué)視角的研究還不充分，特別是對(duì)21世紀(jì)的諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)的跨學(xué)科研究還不多。為此，有必要針對(duì)近20年諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)?wù)归_深入分析，探究自然科學(xué)領(lǐng)域跨學(xué)科研究的最新趨勢(shì)及特征，歸納實(shí)現(xiàn)突破性創(chuàng)新的典型方式。近20年來，諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)得主的跨學(xué)科研究是如何展開的，他們的跨學(xué)科知識(shí)生產(chǎn)模式有哪些特征或類型？基于上述研究困惑，本文以2000～2020年間164位諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)得主（包括57位物理學(xué)獎(jiǎng)得主、54位化學(xué)獎(jiǎng)得主和53位生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主）為研究對(duì)象，對(duì)他們的跨學(xué)科經(jīng)歷、跨學(xué)科成果與跨學(xué)科研究機(jī)制進(jìn)行案例剖析，為我國(guó)跨學(xué)科知識(shí)生產(chǎn)與跨學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供借鑒與啟示。

二、諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)跨學(xué)科性的多重表現(xiàn)

（一）跨學(xué)科知識(shí)生產(chǎn)的兩種類型

1. 理論與概念的跨學(xué)科借鑒融合

不同學(xué)科知識(shí)體系由不同理論和概念構(gòu)建。借鑒不同學(xué)科的理論或概念，是取得創(chuàng)造性成果的重要途徑之一。2016年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主戴維·索利斯（David J. Thouless）和邁克爾·科斯特利茨（J. Michael Kosterlitz）的創(chuàng)新成果就是在物理學(xué)與數(shù)學(xué)理論的交叉融合中實(shí)現(xiàn)的。他們?cè)?0世紀(jì)70年代初使用數(shù)學(xué)的一個(gè)分支——拓?fù)鋵W(xué)的概念來描述低溫下薄層的相變。后來，索利斯還解釋了量子霍爾效應(yīng)，即薄層電導(dǎo)率的逐步位移。與他們共享諾貝爾獎(jiǎng)的鄧肯·霍爾丹（F.DuncanM.Haldane）則在20世紀(jì)80年代使用拓?fù)鋵W(xué)的概念解釋了某些材料中原子鏈的磁性特性。正是他們大膽將數(shù)學(xué)中的拓?fù)鋵W(xué)概念應(yīng)用到物理學(xué)的嘗試，對(duì)他們后來的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了決定性作用。而這些結(jié)果可能有助于新材料和電子元件的發(fā)展。

物理學(xué)理論不但可以借鑒數(shù)學(xué)理論的新概念，還可以為化學(xué)研究的突破性創(chuàng)新提供理論啟發(fā)。2013年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主馬丁·卡普盧斯（Martin Karplus）、邁克爾·萊維特（Michael Levitt）和阿里赫·沃舍爾（Arieh Warshel）在20世紀(jì)70年代成功開發(fā)出將量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)相結(jié)合的方法，從而利用計(jì)算機(jī)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)過程。通過將物理學(xué)融入化學(xué)，他們?yōu)閺?fù)雜化學(xué)系統(tǒng)開發(fā)出了多尺度模型。又如2011年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主丹·謝希特曼（Dan Shechtman），當(dāng)物理學(xué)家們一直認(rèn)為所有晶體的結(jié)構(gòu)都由一遍又一遍的重復(fù)模式組成時(shí)，謝希特曼在研究所謂的衍射模式時(shí)發(fā)現(xiàn)了一種與任何周期性重復(fù)結(jié)構(gòu)不匹配的常規(guī)衍射模式，這發(fā)現(xiàn)表明有些晶體結(jié)構(gòu)雖然在數(shù)學(xué)上是規(guī)律的，但并不會(huì)重復(fù)，這標(biāo)志著準(zhǔn)晶體的發(fā)現(xiàn)。

此外，生物學(xué)理論也同樣可以啟發(fā)化學(xué)研究。如2018年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主弗朗西絲·阿諾德（Frances H.Arnold），她的研究借鑒了生物學(xué)的進(jìn)化原則——基因變化和選擇——來開發(fā)解決人類化學(xué)問題的蛋白質(zhì)。她的研究成果應(yīng)用于制造更環(huán)保的化學(xué)物質(zhì)，包括藥物和可再生燃料等。

2. 研究成果的跨學(xué)科應(yīng)用與轉(zhuǎn)化

諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)知識(shí)生產(chǎn)的學(xué)科交叉創(chuàng)新不僅表現(xiàn)在研究過程借鑒不同學(xué)科理論，還表現(xiàn)為研究成果應(yīng)用于不同的學(xué)科領(lǐng)域。2017年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了三位生物物理學(xué)家雅克·杜波謝（Jacques Dubochet）、阿希姆·弗蘭克（Joachim Frank）和理查德·亨德森（Richard Henderson），他們?cè)诎l(fā)展冷凍電子顯微鏡技術(shù)方面取得了重大突破。這項(xiàng)技術(shù)使得人們能夠認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，并有望揭開生命活動(dòng)機(jī)制的奧秘。這無疑展現(xiàn)了物理、化學(xué)、生物學(xué)與醫(yī)學(xué)的交叉創(chuàng)新，而此種交融在近20年的諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)中絕非個(gè)案。

在物理學(xué)與生物學(xué)、醫(yī)學(xué)的交叉融合方面，2003年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)成果被譽(yù)為“物理學(xué)與醫(yī)學(xué)的完美結(jié)合”。保羅·勞特伯（Paul C.Lauterbur）曾在梅隆研究所工作，并同時(shí)在匹茲堡大學(xué)化學(xué)系學(xué)習(xí)研究生課程，從那時(shí)開始他就對(duì)核磁共振技術(shù)發(fā)生興趣。他在1969年受聘紐約州立大學(xué)石溪分校以后，繼續(xù)研究核磁共振技術(shù)，并將這項(xiàng)技術(shù)用于對(duì)碳13的研究。在早期核磁共振研究領(lǐng)域，化學(xué)家們常常努力創(chuàng)造出均勻的磁場(chǎng)，以便獲取分子的清晰信號(hào)。但是勞特伯首先意識(shí)到在那些不均勻磁場(chǎng)中得到的模糊圖象實(shí)際上蘊(yùn)含著大量信息。因此，他最先對(duì)試管里的水和重水進(jìn)行了核磁共振成像處理，繼而很快看到了這項(xiàng)技術(shù)潛在的醫(yī)用價(jià)值，并試圖對(duì)活體進(jìn)行成像處理。與之共摘桂冠的彼得·曼斯菲爾德（Peter Mansfield）于1972年為核磁共振成像技術(shù)所吸引，因?yàn)槠淇赡軙?huì)成為X射線研究晶體結(jié)構(gòu)的替代品。他意識(shí)到可以在“k空間”（用于晶體學(xué)的數(shù)學(xué)概念）中形成自旋物理學(xué)，對(duì)自旋的空間分布進(jìn)行成像。在一項(xiàng)關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)中，他把磁場(chǎng)梯度（不均勻的場(chǎng)）應(yīng)用于塑料板之間的毫米厚的樟腦層樣本，并測(cè)量了核磁共振波譜。磁場(chǎng)梯度能夠?qū)⒑舜殴舱裥盘?hào)擴(kuò)展成一個(gè)清晰的層衍射圖案，而這些信息可以使用數(shù)學(xué)的傅里葉變換重建為圖像[8]。另一個(gè)典型的案例是2018年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主亞瑟·阿斯金（Arthur Ashkin），他發(fā)明了光鑷，即用激光手指抓住粒子、原子、分子和活細(xì)胞，1987年，阿斯金成功地在沒有傷害活細(xì)菌的情況下捕獲了它們。光鑷現(xiàn)在被廣泛用于研究生物系統(tǒng)。

在化學(xué)與生物學(xué)、醫(yī)學(xué)的交叉融合方面，以2012年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)為例。羅伯特·萊夫科維茨（Robert J. Lefkowitz）在腎上腺素上附加了碘的放射性同位素。通過跟蹤同位素發(fā)出的輻射，他成功找到了腎上腺素的受體，并研究了腎上腺素的功能。布賴恩·科比卡（Brian K. Kobilka）成功地鑒定了調(diào)節(jié)腎上腺素受體形成的基因，他和萊夫科維茨共同研究發(fā)現(xiàn)，這種受體類似于眼睛中捕捉光線的受體。后來他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)完整的受體家族，其外觀和行為方式都十分相似，即“G蛋白耦合受體”。而如今我們使用的藥物中大約有一半使用的是這種受體。此外，2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主、我國(guó)藥學(xué)家屠呦呦通過整理中醫(yī)藥典籍、走訪名老中醫(yī)，匯編了640余種治療瘧疾的中藥單秘驗(yàn)方集。她以東晉葛洪《肘后備急方》中對(duì)青蒿截瘧的記載“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之”為靈感，通過改用低沸點(diǎn)溶劑的提取方法，富集了青蒿的抗瘧組分，其團(tuán)隊(duì)最終于1972年發(fā)現(xiàn)了青蒿素。她的研究過程無疑融入了人文學(xué)科，并將傳統(tǒng)中醫(yī)知識(shí)與現(xiàn)代化學(xué)知識(shí)巧妙結(jié)合在一起，促成了重大成果的發(fā)現(xiàn)。

（二）知識(shí)生產(chǎn)主體的跨學(xué)科性

1. 研究者自身的跨學(xué)科教育與工作經(jīng)歷

諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)的跨學(xué)科性既表現(xiàn)在諾貝爾獎(jiǎng)研究成果本身的多學(xué)科性，也表現(xiàn)在研究者從求學(xué)到科學(xué)研究全過程貫穿的交叉學(xué)科屬性。從某種意義上講，諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)的跨學(xué)科史也是一部諾貝爾獎(jiǎng)得主的跨學(xué)科史。從研究者的學(xué)習(xí)經(jīng)歷到工作任職經(jīng)歷、再到個(gè)人的家庭生活經(jīng)歷，都可以找到跨學(xué)科特征的清晰痕跡。

首先，多學(xué)科的受教育經(jīng)歷對(duì)于開拓視野、打開新的研究大門至為重要。很多諾貝爾獎(jiǎng)獲得者從本科到博士學(xué)習(xí)了不同學(xué)科專業(yè)，這些不同學(xué)科專業(yè)知識(shí)的融合對(duì)于促進(jìn)創(chuàng)新起到了重要作用。上文提到的2018年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主阿諾德，她在普林斯頓大學(xué)學(xué)習(xí)機(jī)械和航空航天工程后，又于1985年在加州大學(xué)伯克利分校獲得化學(xué)工程博士學(xué)位。她很早就對(duì)能源技術(shù)產(chǎn)生了興趣，并于2005年成立了一家生產(chǎn)可再生燃料的公司。而2017年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主雅克·杜波謝（Jacques Dubochet），他在洛桑大學(xué)學(xué)習(xí)物理學(xué)，隨后在日內(nèi)瓦大學(xué)學(xué)習(xí)分子生物學(xué)。1973年，他在日內(nèi)瓦大學(xué)和巴塞爾大學(xué)完成了關(guān)于生物物理學(xué)的博士論文。他本人以跨學(xué)科為一大愛好，他發(fā)展的冷凍電子顯微鏡為藥物發(fā)展提供了非常重要的知識(shí)。又如2006年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主羅杰·科恩伯格（Roger D. Kornberg）在哈佛大學(xué)學(xué)習(xí)化學(xué)后，于斯坦福大學(xué)獲得化學(xué)物理博士學(xué)位。他在劍橋大學(xué)和哈佛醫(yī)學(xué)院工作一段時(shí)間后，于1978年回到斯坦福大學(xué)進(jìn)行了他后來憑此獲得諾貝爾獎(jiǎng)的研究。他的研究呈現(xiàn)了沒有細(xì)胞核的細(xì)菌中存儲(chǔ)在DNA中的信息如何傳輸?shù)絉NA的機(jī)理，確定了在這個(gè)過程中活躍的酶——RNA聚合酶——的結(jié)構(gòu)。再如2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)大村智（Satoshi ?mura），他擁有兩個(gè)博士學(xué)位：一個(gè)是1968年在東京大學(xué)獲得的藥學(xué)博士學(xué)位，另一個(gè)是1970年在東京理科大學(xué)獲得的化學(xué)博士學(xué)位。近20年來諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)得主典型的跨學(xué)科教育經(jīng)歷詳見表1。

其次，跨學(xué)科、多樣化的工作崗位讓研究者接觸到不同的群體，遇到不同的研究問題。這些不同問題和不同的同事群體對(duì)于一個(gè)具有創(chuàng)新思維的人來講，可以讓他們發(fā)現(xiàn)新的研究視角，從新的維度揭示問題的本質(zhì)。例如，2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主約翰·古迪納夫（John B. Goodenough）在耶魯大學(xué)數(shù)學(xué)系取得學(xué)士學(xué)位，而后在第二次世界大戰(zhàn)期間擔(dān)任氣象學(xué)家。1952年他在芝加哥大學(xué)獲得了物理學(xué)博士學(xué)位，隨后在麻省理工學(xué)院和英國(guó)的牛津大學(xué)工作。他的貢獻(xiàn)對(duì)鋰離子電池的發(fā)展至關(guān)重要，鋰離子電池目前被廣泛應(yīng)用于手機(jī)和電動(dòng)汽車。典型案例還有2014年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的兩位獲獎(jiǎng)?wù)?。一位是埃里克·貝齊格（Eric Betzig），他在加州理工學(xué)院學(xué)習(xí)物理后，到康奈爾大學(xué)完成了他的博士學(xué)業(yè)，之后在新澤西州的貝爾實(shí)驗(yàn)室工作。厭倦了學(xué)術(shù)體系后，他開始為父親的公司安娜堡機(jī)械公司工作。在商業(yè)遇到挫折之后，他又通過自己公司的研究回到了科學(xué)領(lǐng)域。自2005年以來，他一直在弗吉尼亞州的霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的珍妮亞農(nóng)場(chǎng)研究園區(qū)工作。與埃里克·貝齊格同時(shí)分得諾貝爾獎(jiǎng)的斯特凡·赫爾（Stefan W. Hell）也具有同樣復(fù)雜的跨學(xué)科任職經(jīng)歷，他曾在海德堡大學(xué)學(xué)習(xí)物理學(xué)，并先后在海德堡的歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室、芬蘭圖爾庫大學(xué)和英國(guó)的牛津大學(xué)等機(jī)構(gòu)工作過，后任馬克斯·普朗克生物物理化學(xué)研究所的所長(zhǎng)。此外，赫爾還在海德堡的德國(guó)癌癥研究中心工作過。貝齊格和赫爾為開發(fā)超分辨熒光顯微鏡作出了貢獻(xiàn)，不僅體現(xiàn)了物理學(xué)和化學(xué)的交融，也充分彰顯了研究者跨學(xué)科經(jīng)歷對(duì)知識(shí)創(chuàng)新的重要作用。

2. 研究者的家庭社會(huì)關(guān)系

創(chuàng)新人才所處的家庭環(huán)境對(duì)其成長(zhǎng)十分重要，家庭成員的學(xué)科背景與研究方向會(huì)影響其跨學(xué)科思維的培養(yǎng)與跨學(xué)科意識(shí)的建立。很多諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的父母或其他家庭成員對(duì)于激發(fā)他們的研究興趣、開拓他們的研究視野起到了其他人無法替代的作用。2015年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主保羅·莫德里奇（Paul Modrich），其父親是一名生物學(xué)老師，他的父親激發(fā)了他對(duì)大自然的好奇心。1989年，通過對(duì)細(xì)菌病毒的研究，莫德里奇展示了附著在DNA分子上的甲基如何作為修復(fù)DNA錯(cuò)誤復(fù)制的信號(hào)。無疑，他的研究成果與其對(duì)生物學(xué)的好奇心密切相關(guān)。此外，2006年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主羅杰·科恩伯格的父母均為生物化學(xué)家，而他的父親阿瑟·科恩伯格（Arthur Kornberg）還是1959年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)?wù)咧?。?016年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主索利斯的父母也都是學(xué)者，母親講授英國(guó)文學(xué)，父親講授心理學(xué)，他的父母影響了他的好奇心和獨(dú)立思考能力。

除了父母可能帶來的跨學(xué)科影響，伴侶也有可能成為研究者重要的跨學(xué)科紐帶。另一位2015年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主阿齊茲·桑賈爾（Aziz Sancar），他的妻子格溫·博爾斯·薩卡（Gwen Boles Sancar）是一位生物化學(xué)和生物物理學(xué)教授。1983年，桑賈爾通過對(duì)細(xì)菌的研究展示了某些蛋白質(zhì)分子和修復(fù)酶如何修復(fù)被紫外線破壞的DNA。這些發(fā)現(xiàn)增加了我們對(duì)活細(xì)胞如何工作、癌癥和衰老過程的原因的理解。

個(gè)體的跨學(xué)科社會(huì)關(guān)系并非僅僅局限于個(gè)人的家庭關(guān)系，還包括研究者與導(dǎo)師、其他合作者等重要他人之間的關(guān)系。上文提到的物理學(xué)家索利斯，他進(jìn)入劍橋大學(xué)學(xué)習(xí)自然科學(xué)時(shí)遇見了正在卡文迪許實(shí)驗(yàn)室（Cavendish Laboratory）休假的、未來的諾貝爾獎(jiǎng)得主漢斯·貝特（Hans Bethe）。貝特邀請(qǐng)索利斯到康奈爾大學(xué)攻讀博士學(xué)位。隨后，索利斯于1956年前往美國(guó)，并致力于擾動(dòng)方法在核物質(zhì)理論中的應(yīng)用。在此期間，他遇到了他未來的妻子瑪格麗特·斯克拉斯（Margaret Scrase）——她后來成為華盛頓大學(xué)病理生物學(xué)教師。1959年索利斯回到英國(guó)，在伯明翰大學(xué)做博士后，研究原子核的集體運(yùn)動(dòng)。他在導(dǎo)師魯?shù)婪颉づ鍫査梗≧udolf Peierls）的指導(dǎo)下工作，而他的導(dǎo)師佩爾斯因其開放的方式和廣泛的聯(lián)系塑造了一個(gè)世界級(jí)的數(shù)學(xué)物理系。10年后，索利斯也在伯明翰完成了他最著名的研究[9]。

三、諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)的跨學(xué)科知識(shí)生產(chǎn)方式

（一）跨學(xué)科知識(shí)生產(chǎn)的組織形式

1. 共時(shí)空、多學(xué)科的團(tuán)隊(duì)合作

團(tuán)隊(duì)合作是知識(shí)生產(chǎn)的重要方式之一，諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)的研究成果也不例外。一個(gè)好的跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)對(duì)于實(shí)現(xiàn)知識(shí)創(chuàng)新尤為重要。2017年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主弗蘭克曾在采訪中說：“我力求保持實(shí)驗(yàn)室人員的多樣性。我的實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)室，聚集了來自計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、生物化學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域的人才，力求保持全面?！盵10]如上文提到的將數(shù)學(xué)上的拓?fù)涓拍顟?yīng)用到物理學(xué)的兩位科學(xué)家——索利斯和科斯特利茨，他們?cè)谏鲜兰o(jì)70年代最早從事拓?fù)湎嘧冄芯?。在伯明翰大學(xué)從事博士后研究期間，科斯特利茨就曾與索里斯合作。兩人合作的關(guān)于二維XY模型相變問題研究的發(fā)現(xiàn)，即一種自高溫?zé)o序相向低溫準(zhǔn)有序相的無窮階相變，后來被命名為Kosterlitz-Thouless相變。

跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)的組織形式是多種多樣的，既包括研究中心、研究所，也包括研究基金會(huì)、跨國(guó)公司等。馬克斯·普朗克生物物理化學(xué)研究所（Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie）是一個(gè)典型的跨學(xué)科研究機(jī)構(gòu)，它由1967年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者曼弗雷德·艾根（Manfred Eigen）創(chuàng)立，屬德國(guó)哥廷根馬克斯·普朗克研究所八大分支機(jī)構(gòu)之一，充分結(jié)合了生物學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)三大經(jīng)典學(xué)科。創(chuàng)立者艾根本人曾為馬克斯·普朗克物理化學(xué)研究所的成員。目前該研究所已經(jīng)有來自50個(gè)國(guó)家不同學(xué)科的約470名科學(xué)家來共同研究復(fù)雜的生命過程。該機(jī)構(gòu)產(chǎn)生了厄溫·內(nèi)爾（Erwin Neher）與伯特·薩克曼（Bert Sakmann）兩位1991年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者，2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者托馬斯·塞多夫（Thomas C. Südhof）也從這里博士畢業(yè)。2014年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者斯特凡·赫爾也曾擔(dān)任該所所長(zhǎng)。此外，該機(jī)構(gòu)還產(chǎn)生了13項(xiàng)萊布尼茨獎(jiǎng)、兩項(xiàng)Louis Jeantet獎(jiǎng)、三項(xiàng)Ernst Jung醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)與一項(xiàng)Kavli納米科學(xué)獎(jiǎng)[11]。

對(duì)于諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)而言，這樣的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)并非罕見。德國(guó)海德堡癌癥研究中心（German Cancer Research Center）產(chǎn)生了2008年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者哈拉爾德·祖爾·豪森（Harald zur Hausen，發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致宮頸癌的瘤病毒）和2014年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者赫爾（開發(fā)了超分辨熒光顯微鏡）。美國(guó)新澤西州貝爾實(shí)驗(yàn)室（Bell Laboratories， Holmdel， NJ， USA）產(chǎn)生了1978年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主阿諾·彭齊亞斯（Arno Penzias）、羅伯特·威爾遜（Robert Woodrow Wilson），他們發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射;也產(chǎn)生了2018年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)阿斯金，他發(fā)現(xiàn)了光學(xué)鉗子及其在生物系統(tǒng)的應(yīng)用。美國(guó)北卡羅來納州霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所（The Howard Hughes Medical Institute）僅在2003～2017年15年間就誕生了9位諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)，包括4位化學(xué)獎(jiǎng)和5位生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，其中包括2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)蘭迪·舍克曼（Randy W. Schekman）和托馬斯·塞多夫（Thomas C. Südhof），他們共同發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞中的主要運(yùn)輸系統(tǒng)。英國(guó)帝國(guó)癌癥研究基金會(huì)（Imperial Cancer Research Fund）的蒂姆·亨特（Tim Hunt）和保羅·納斯（Sir Paul Nurse）因共同發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞周期的關(guān)鍵調(diào)節(jié)器而被授予2001年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。如果將大學(xué)本身也視為一種廣義的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)，那么這樣的例子就更是不勝枚舉。如美國(guó)加州理工學(xué)院至今已產(chǎn)生共19位諾爾貝自然科學(xué)獎(jiǎng)得主，其中物理學(xué)獎(jiǎng)9人，化學(xué)獎(jiǎng)5人，生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)5人。

2. 多中心、跨機(jī)構(gòu)的協(xié)同創(chuàng)新

重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新成果并非總是在共時(shí)空的直接合作下完成的，有時(shí)恰恰源自跨區(qū)域、跨組織的多方聯(lián)合。此種通過多中心、多組織、跨機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)突破性創(chuàng)新的一個(gè)代表性案例是高紅移超新星搜索隊(duì)（High-z Supernova Search Team）。這是由布萊恩·施密特（Brian P. Schmidt，當(dāng)時(shí)哈佛大學(xué)的博士后研究助理）與尼古拉斯·桑契夫（智利托洛洛山美洲際天文臺(tái)研究員）1994年共同創(chuàng)建的一個(gè)國(guó)際宇宙合作項(xiàng)目。施密特和他的合作者亞當(dāng)·里斯（Adam G. Riess）正是在此聯(lián)合項(xiàng)目下共同研究了超新星并獲得2011年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。該團(tuán)隊(duì)的成員包括約20位天文學(xué)家，分布在美國(guó)、歐洲、澳大利亞和智利等多地。施密特領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)位于澳大利亞國(guó)立大學(xué)斯特羅姆洛山天文臺(tái)，1998年在他與里斯共同發(fā)表的論文中首次提出了宇宙膨脹率加速的證據(jù)。

而獲得2011年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的另一位科學(xué)家索爾·珀?duì)栺R特（Saul Perlmutter）則是超新星宇宙學(xué)項(xiàng)目（Supernova Cosmology Project）的聯(lián)合創(chuàng)始人，他也是加州大學(xué)伯克利分校的物理學(xué)教授。他正是在美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了被授予諾貝爾獎(jiǎng)的超新星研究。超新星宇宙學(xué)項(xiàng)目的成員涵蓋澳大利亞、智利、法國(guó)、葡萄牙、西班牙、瑞典、英國(guó)和美國(guó)等多個(gè)國(guó)家的科學(xué)家，涉及多個(gè)研究中心和實(shí)驗(yàn)室，包括澳大利亞望遠(yuǎn)鏡國(guó)家設(shè)施（ATNF）、美國(guó)天文學(xué)會(huì)（AAS）、美國(guó)國(guó)家光學(xué)天文臺(tái)（NOAO）、歐洲南方天文臺(tái)（ESO）、葡萄牙高等技術(shù)研究所（IST）等。除了諾貝爾獎(jiǎng)，高紅移超新星搜索隊(duì)和超新星宇宙學(xué)項(xiàng)目還共同獲得了2007年的格魯伯宇宙學(xué)獎(jiǎng)和2015年的基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎(jiǎng)。

（二）研究者的自主探索與空間流動(dòng)

1. 跨時(shí)空的理論對(duì)話與思想傳承

部分共同獲獎(jiǎng)的研究者并非在同一機(jī)構(gòu)共同學(xué)習(xí)或工作過，而是基于研究文獻(xiàn)，通過跨時(shí)空的研究成果進(jìn)行交流對(duì)話，共同推動(dòng)了某一理論的發(fā)展與創(chuàng)新。例如，前文提到的2017年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)研究。對(duì)于這項(xiàng)典型的跨學(xué)科研究，獲獎(jiǎng)的三位生物物理學(xué)家分別在各自的實(shí)驗(yàn)室從不同角度發(fā)展了冷凍電子顯微鏡技術(shù)。1975年至1986年，阿希姆·弗蘭克在美國(guó)紐約州衛(wèi)生部實(shí)驗(yàn)室和研究部（現(xiàn)為沃茲沃斯中心）開發(fā)了一種將電子顯微鏡模糊的二維圖像合并成清晰三維圖像的分析方法;20世紀(jì)80年代初，雅克·杜波謝在德國(guó)海德堡歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室成功將水迅速冷卻，使水在分子周圍凝固，而沒有形成扭曲的冰晶;1990年，理查德·亨德森在英國(guó)劍橋MRC分子生物實(shí)驗(yàn)室生成了一個(gè)分子的詳細(xì)的三維圖像。又如2019年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主詹姆斯·皮布爾斯（James Peebles），其主要貢獻(xiàn)在于提供了當(dāng)代宇宙觀念的基礎(chǔ)理論框架，包括提出宇宙背景輻射是宇宙形成的剩余痕跡、宇宙中95%是暗物質(zhì)和暗能量等。而與之共同摘得同年諾獎(jiǎng)的兩位獲獎(jiǎng)?wù)摺仔獱枴ゑR約爾（Michel Mayor）與迪迪埃·奎洛茲（Didier Queloz），二人是師生關(guān)系，他們共同發(fā)現(xiàn)了主序恒星周圍的第一顆系外行星。他們的貢獻(xiàn)恰恰在于驗(yàn)證了皮布爾斯的宇宙理論。

科學(xué)研究與知識(shí)創(chuàng)新建立在前人的研究基礎(chǔ)之上，這就意味著與過去的頂尖科學(xué)家、諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)得主展開超越時(shí)空的對(duì)話，對(duì)推進(jìn)新的研究十分必要。這尤其體現(xiàn)在物理學(xué)獎(jiǎng)的研究成果上。如2013年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主希格斯，其研究的最初基礎(chǔ)來自于日本裔物理學(xué)家、2008年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主南部陽一郎（Yoichiro Nambu）。南部教授提出了一種被稱為“自發(fā)對(duì)稱破缺”的理論，被認(rèn)為是弦理論的創(chuàng)始人之一。然而，該理論存在一個(gè)不正確的預(yù)測(cè)。希格斯正是利用南部—戈德斯通定理的一個(gè)漏洞（相對(duì)論理論中局部對(duì)稱性自發(fā)破缺時(shí)不需要出現(xiàn)無質(zhì)量的戈德斯通粒子）寫了一篇短文，并將其發(fā)表在歐洲核子研究中心的期刊《物理快報(bào)》上。另一個(gè)典型的跨時(shí)空對(duì)話發(fā)生在2018年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主阿斯金身上，他的研究正是建立在1997年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)朱棣文（Steven Chu）關(guān)于冷卻和捕獲原子工作的基礎(chǔ)之上。

2. 研究者自身的跨界流動(dòng)

除了有形的組織機(jī)構(gòu)建設(shè)、研究團(tuán)隊(duì)的內(nèi)部合作以及不同機(jī)構(gòu)之間的聯(lián)合協(xié)同創(chuàng)新，研究者個(gè)體的跨區(qū)域、跨機(jī)構(gòu)、跨領(lǐng)域流動(dòng)也是知識(shí)生產(chǎn)與知識(shí)創(chuàng)新的重要源泉之一。首先，創(chuàng)新人才的跨區(qū)域流動(dòng)經(jīng)歷十分常見。如，2019年物理學(xué)獎(jiǎng)得主米歇爾·馬約爾（Michel Mayor）先后在劍橋大學(xué)、智利的歐洲南方天文臺(tái)以及夏威夷大學(xué)工作過;2016年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主鄧肯·霍爾丹（F. Duncan M. Haldane）曾在法國(guó)格勒諾布爾的勞厄-朗之萬研究所、美國(guó)南加州大學(xué)、新澤西州貝爾實(shí)驗(yàn)室、加州大學(xué)圣地亞哥分校及普林斯頓大學(xué)工作。

其次，部分研究者還實(shí)現(xiàn)了不同類型組織之間的跨界流動(dòng)，主要表現(xiàn)為在大學(xué)、企業(yè)以及研究機(jī)構(gòu)之間頻繁流動(dòng)。2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主吉野彰（Akira Yoshino）在京都大學(xué)學(xué)習(xí)技術(shù)后，于1972年開始在旭化成（Asahi Kasei）化學(xué)公司工作，他于2005年在大阪大學(xué)獲得博士學(xué)位。自2005年以來，他一直在旭化成公司領(lǐng)導(dǎo)自己的實(shí)驗(yàn)室。而2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主弗雷澤·斯托達(dá)特（Sir J. Fraser Stoddart）在加拿大女王大學(xué)、英國(guó)謝菲爾德大學(xué)、ICI公司實(shí)驗(yàn)室、英國(guó)伯明翰大學(xué)、美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校以及美國(guó)西北大學(xué)等多個(gè)機(jī)構(gòu)工作過，他對(duì)分子機(jī)器的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)，分子機(jī)器可用于新材料、傳感器和儲(chǔ)能系統(tǒng)。與之同時(shí)獲獎(jiǎng)的另一位科學(xué)家伯納德·費(fèi)林加（Bernard L. Feringa）在荷蘭和英國(guó)的殼牌石油公司工作了幾年后加入荷蘭格羅寧根大學(xué)，他也為分子機(jī)器的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)，包括在1999年通過使分子轉(zhuǎn)子葉片向同一方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)而構(gòu)建了分子馬達(dá)。

研究者正是通過攜帶自己的跨學(xué)科背景和知識(shí)積淀，游走于不同類型、不同領(lǐng)域、不同性質(zhì)的組織機(jī)構(gòu)之間，成為多個(gè)組織之間聯(lián)系溝通的紐帶，從另一個(gè)角度打通了知識(shí)交流融合的渠道和平臺(tái)。一方面，他們是吸收借鑒不同文化和知識(shí)體系的學(xué)習(xí)者和成長(zhǎng)者;另一方面，他們也為不同組織和地區(qū)帶去了新思路和新方法。2014年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主赤崎勇（Isamu Akasaki）從京都大學(xué)電氣工程專業(yè)畢業(yè)后，開始在神戶工業(yè)株式會(huì)社（電子公司）工作。1964年，他回到學(xué)術(shù)界，在名古屋大學(xué)獲得博士學(xué)位。在松田電子公司工作多年后，他又于1981年成為名古屋大學(xué)的教授，并最終在名古屋的名城大學(xué)擔(dān)任教授。與他一起獲獎(jiǎng)的中村修二（Shuji Nakamura）也具有較為豐富的跨界經(jīng)歷。他在德島大學(xué)學(xué)習(xí)電氣工程碩士畢業(yè)后，進(jìn)入德島的日亞化學(xué)（Nichia）公司工作，后到佛羅里達(dá)大學(xué)電子工學(xué)部留學(xué)。1988年，公司又資助他進(jìn)入美國(guó)佛羅里達(dá)州立大學(xué)研究金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積。1993年，他在公司進(jìn)行的工作就是他獲得諾貝爾獎(jiǎng)的研究——成功地使用難以處理的半導(dǎo)體氮化鎵，制造出高效的藍(lán)色發(fā)光二極管。上述案例可以為這種研究者依靠自身流動(dòng)促發(fā)知識(shí)創(chuàng)新提供很好的證明。

四、跨學(xué)科知識(shí)生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)與啟示

首先，重大創(chuàng)新的跨學(xué)科實(shí)踐與發(fā)生機(jī)制是復(fù)雜多樣的，不僅可能表現(xiàn)在理論視角的相互融合與借鑒，還有可能表現(xiàn)為理論與應(yīng)用的交互作用，是多重交叉中“量的積累”后的“質(zhì)的飛躍”。如果說拓?fù)湎嘧兊陌l(fā)展主要是理論的交叉，而冷凍電子顯微鏡的發(fā)現(xiàn)則是從理論到應(yīng)用的一次飛躍。跨學(xué)科不是回到前學(xué)科狀態(tài)，而是不斷打破學(xué)科界限、破除思維局限的過程。一方面，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛發(fā)展，知識(shí)的跨時(shí)空跨區(qū)域傳播日益便捷，知識(shí)的可獲得性逐步提高。這意味著不同學(xué)科的知識(shí)之間相互碰撞、交互發(fā)生作用的空間越來越大，知識(shí)的跨學(xué)科性、熵值和復(fù)雜程度越來越高。在此過程中，學(xué)科邊界不斷模糊甚至消退，取而代之的是新興學(xué)科的建立以及網(wǎng)格化、交互化與拓?fù)浠闹R(shí)圖景。另一方面，隨著知識(shí)生產(chǎn)模式Ⅱ逐步取代知識(shí)生產(chǎn)模式Ⅰ，跨學(xué)科作為知識(shí)生產(chǎn)模式Ⅱ的首要形式[12]，日益成為當(dāng)今世界主流的知識(shí)生產(chǎn)過程。單一學(xué)科的縱深研究難于取得重大突破，知識(shí)創(chuàng)新越來越依靠集成創(chuàng)新、吸收消化融合轉(zhuǎn)化再創(chuàng)新?？鐚W(xué)科性既是當(dāng)今社會(huì)各學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的重要特征之一，也是各領(lǐng)域知識(shí)生產(chǎn)模式的重要趨勢(shì)之一。作為現(xiàn)代科技創(chuàng)新的重要?jiǎng)恿υ慈?，開展廣泛、充分而有效的跨學(xué)科研究對(duì)于我國(guó)實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新強(qiáng)國(guó)目標(biāo)尤為關(guān)鍵。

其次，跨學(xué)科知識(shí)生產(chǎn)是共時(shí)空與跨時(shí)空、組織制度構(gòu)建與人的跨界流動(dòng)交疊并行的創(chuàng)新過程。團(tuán)隊(duì)建設(shè)與協(xié)同合作對(duì)于知識(shí)生產(chǎn)活動(dòng)是至關(guān)重要的，而跨學(xué)科研究絕非一朝一夕之功，而是長(zhǎng)期思考、碰撞、融合的結(jié)果，這意味著構(gòu)建有形的、相對(duì)固定的跨學(xué)科跨區(qū)域合作組織是必要的。只有實(shí)現(xiàn)組織化和制度化，跨學(xué)科研究才有相對(duì)穩(wěn)定而充足的資金、人員與設(shè)備支持。2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主詹姆斯·羅斯曼（James E. Rothman）在回答新華社采訪時(shí)說：“應(yīng)該承認(rèn)，我上世紀(jì)早期開始的研究，是受了政府愿意冒險(xiǎn)給年輕科學(xué)家出資做研究的支持。”[13]在數(shù)十年探索膜融合的過程中，羅斯曼發(fā)現(xiàn)了囊泡運(yùn)輸和靶膜融合的機(jī)制，為人類解開了生命運(yùn)動(dòng)過程之謎。2011年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主施密特也強(qiáng)烈支持國(guó)家戰(zhàn)略驅(qū)動(dòng)下的長(zhǎng)期科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究資助，他認(rèn)為科學(xué)家們?nèi)绻茈y建立和配備大型設(shè)施或參與跨國(guó)企業(yè)，就要花費(fèi)太多時(shí)間申請(qǐng)資金而不是做研究[14]。為此，一方面政府必須加大對(duì)跨學(xué)科研究的投入，因?yàn)榭鐚W(xué)科的突破性創(chuàng)新為國(guó)家科技發(fā)展乃至全人類的社會(huì)進(jìn)步作出了突出貢獻(xiàn)，政府有職責(zé)為其提供資源保障;另一方面，高校、企業(yè)與社會(huì)力量等應(yīng)充分搭建跨學(xué)科研究平臺(tái)，特別是集中打造一批跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)，促進(jìn)多學(xué)科人才流動(dòng)與知識(shí)交流，實(shí)現(xiàn)部門間跨界協(xié)同治理。當(dāng)然，跨學(xué)科機(jī)構(gòu)建設(shè)不是萬能藥，有形的、機(jī)械的組織建構(gòu)無法滿足復(fù)雜的、有效的知識(shí)互動(dòng)與思維碰撞，這就要求跨學(xué)科組織載體既要包含擁有固定人員、經(jīng)費(fèi)、設(shè)施和工作場(chǎng)所的院系或研究所等傳統(tǒng)的實(shí)體型組織，又要包含實(shí)行雙聘體制的半實(shí)體組織，以及具有高度靈活性和流動(dòng)性的虛體型組織[1]。

再次，對(duì)研究者跨學(xué)科思維和跨學(xué)科意識(shí)的培養(yǎng)極為重要?？鐚W(xué)科組織可以促進(jìn)具有多元學(xué)科背景和思維方式的學(xué)者實(shí)現(xiàn)共時(shí)空交流，但知識(shí)創(chuàng)新活動(dòng)歸根到底是依靠人來實(shí)現(xiàn)的。打破學(xué)科壁壘與藩籬，關(guān)鍵在人，關(guān)鍵是在人的能動(dòng)性。研究者自身跨時(shí)空的間接合作、學(xué)術(shù)交流與科研傳承也同樣重要。絕大多數(shù)諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)獲得者擁有廣泛的興趣愛好、專深且淵博的科學(xué)知識(shí)，并依靠眾多科學(xué)家的相互協(xié)作[15]。為此，作為培養(yǎng)科學(xué)研究人才重鎮(zhèn)的高校，一是要完善跨學(xué)科人才培養(yǎng)體系，在研究生教育招生培養(yǎng)全過程、全方位提升開放性和包容性。高校應(yīng)進(jìn)一步減少對(duì)學(xué)生本科碩士學(xué)科的招生限制，促進(jìn)理科和文科之間的相互轉(zhuǎn)換，特別是不要對(duì)文科生轉(zhuǎn)理科生抱有成見，支持有真興趣、學(xué)科背景豐富、知識(shí)視野寬廣的學(xué)生跨學(xué)科報(bào)考。同時(shí)，高校需建設(shè)更多問題導(dǎo)向的專題性與研討性課程，鼓勵(lì)學(xué)生圍繞具體的研究領(lǐng)域和研究問題展開多學(xué)科討論、科研訓(xùn)練與自主嘗試;二是要豐富跨學(xué)科交流形式，保障和促進(jìn)知識(shí)共享?？鐚W(xué)科交流的形式既包括正式的學(xué)術(shù)講座、學(xué)術(shù)會(huì)議、組會(huì)與研討班等，也包括個(gè)體興趣導(dǎo)向和能力導(dǎo)向的非正式合作交流。研究者應(yīng)提升跨學(xué)科學(xué)習(xí)意識(shí)、交流意識(shí)和合作意識(shí)，與不同機(jī)構(gòu)、地區(qū)與時(shí)代的研究者展開知識(shí)互動(dòng);三是研究者乃至學(xué)術(shù)界需要轉(zhuǎn)換認(rèn)識(shí)，從傳統(tǒng)的學(xué)科認(rèn)同感逐步過渡到超越學(xué)科的學(xué)術(shù)使命感，從各立山頭、資源依賴導(dǎo)向的學(xué)科建設(shè)文化，向人類科學(xué)研究共同體、人類學(xué)術(shù)命運(yùn)共同體的觀念轉(zhuǎn)變，樹立整體的大科學(xué)觀。為激發(fā)人才跨學(xué)科交流學(xué)習(xí)的熱情，各高校也應(yīng)支持卓越人才的跨學(xué)科從教、跨機(jī)構(gòu)任職、跨組織學(xué)習(xí)，為人才的學(xué)術(shù)科研交流提供基本保障，消除科研評(píng)價(jià)與人事制度上的頑瘴痼疾，促進(jìn)人才合理有序地跨學(xué)科、跨區(qū)域、跨機(jī)構(gòu)流動(dòng)。

最后，跨學(xué)科研究的開展與促進(jìn)應(yīng)結(jié)合不同學(xué)科的內(nèi)在屬性和特點(diǎn)，有序有效推進(jìn)。無論是從既有文獻(xiàn)，還是從21世紀(jì)諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)的案例均可看出，生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)、化學(xué)獎(jiǎng)的跨學(xué)科案例較之物理學(xué)獎(jiǎng)更多。這是由學(xué)科自身的知識(shí)特點(diǎn)和本質(zhì)屬性所決定的。物理學(xué)更加偏向于基礎(chǔ)學(xué)科，按照托尼·比徹（Tony Becher）的學(xué)科劃分，它屬于“純硬科學(xué)”，具有更強(qiáng)的客觀性、原則性和一致性[16]。因此，物理學(xué)的交叉突破比較困難。這還可以從諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)往往出自同一學(xué)術(shù)派系和師承關(guān)系中得到進(jìn)一步印證。2001年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予的三位科學(xué)家——美國(guó)科羅拉多大學(xué)的埃里克·康奈爾（Eric Cornell）和卡爾·威曼（Carl Wieman）以及麻省理工大學(xué)的沃夫?qū)た颂乩眨╓olfgang Ketterle），均來自1944年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主伊西多·伊薩克·拉比（I. I. Rabi）創(chuàng)建的學(xué)術(shù)家族。而拉比又是1989年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主拉姆齊（N. Ramsey）的博士生導(dǎo)師，拉姆齊又是1997年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主菲利普斯（W. Phillips）與2001年得主威曼的師爺。菲利普斯還是普里特查德（D. Pritchard）的博士后。而這位普里特查德的另一位博士后正是克特勒，他同時(shí)也是康奈爾的博導(dǎo)①。此外，2015年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的兩位得主梶田隆章（Takaaki Kajita）和阿瑟·麥克唐納（Arthur B. McDonald），他們的博士生導(dǎo)師分別為2002年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主小柴昌?。∕asatoshi Koshiba）和1983年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主威廉·福勒（William Alfred Fowler）。因此，對(duì)于我國(guó)物理學(xué)科的知識(shí)創(chuàng)新，應(yīng)該著力加強(qiáng)面向前沿的、具有系統(tǒng)性和傳承性的研究團(tuán)隊(duì)建設(shè)，保持一定的學(xué)科純潔性，確保研究的延續(xù)性與專深性。而對(duì)于生物學(xué)與醫(yī)學(xué)，則需加強(qiáng)交叉學(xué)科設(shè)置和交叉研究中心設(shè)立。當(dāng)然，無論何種學(xué)科，跨學(xué)科的研究都必須建立在對(duì)本學(xué)科專業(yè)知識(shí)的深入掌握之上，不能為“跨”而“跨”，以“跨”為“上”，盲目跟風(fēng)和包裝，造成科學(xué)研究的碎片化和形式主義。

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Types and Experience of Interdisciplinary Knowledge Production： Examples of Nobel Prize in Natural Science in Twenty First Century

LI Li-guo? ZHAO Kuo

Abstract： Interdisciplinary knowledge production plays an important role in contemporary knowledge production. Through the case analysis of 164 Nobel laureates' interdisciplinary experiences， achievements and research mechanisms in the past 20 years， it is found that the interdisciplinary nature of the Nobel Prize in natural science is reflected in the process and subject of knowledge production. The types of interdisciplinary knowledge production include interdisciplinary reference and integration of theories and concepts， and interdisciplinary application and transformation of research results. The interdisciplinary nature of the subject of knowledge production is manifested in the researchers own education and work experiences， as well as family and social relations. The modes of interdisciplinary knowledge production include organizational methods such as team cooperation in the same time and same space， and multi-center and inter-institutional collaborative innovation. It also includes inter-temporal and inter-disciplinary thinking dialogues and cross-domain and cross-border flows of individual researchers. Interdisciplinary knowledge production is an innovation process that overlaps time and space， the construction of organizational systems， and the cross-border flow of people. Compared with the construction of interdisciplinary organizations， the cultivation of interdisciplinary thinking and cooperation awareness is more important. The interdisciplinary practice and generation mechanism of major innovations are complex and diverse. They may not only be manifested in the mutual integration and reference of theoretical perspectives， but also in the interaction between theory and application， which is a qualitative leap after quantitative accumulation in multiple intersections

Key words： interdisciplinary; knowledge production; Nobel Prize in natural science; technological innovation

（責(zé)任編輯? 陳劍光）