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1、DOI:10.16262/j.cnki.1000-8217.1997.02.025第2期中国科学基金149对交叉领域研究的探讨张亚南张梅,,(国家自然科学基金委员会北京100083)(北京科技大学北京100083),。世界各国经济实力的竞争无一不是以其科学作后盾的技术竞争其中交叉领域的研究,成为科研人员越来越关注的领域和话题材料与工程科学部最近的一次有关科研成果的调研,。“表明有38%的人认为取得成果的关键与学科交叉有关从各国政府制定的近中期长远科”,“”学研究前景与资助展望优先资助领域等等战略性的规划中也可看出他们对交叉领域的研究寄予很大希望。学科交叉的重要性及发展前景越
2、来越被人们所重视。但在实际中由于人,,们对它的某些基本概念认识不清以致于影响了它的发展因而有必要对交叉领域研究的有关间题展开深入的研究和探讨。1交叉领域研究对科学的促进作用:,物理学家彭桓武院士总结出交叉学科的共性交叉学科中的某一理论深入到一定的阶段就从根本上沟通了不同的两个学科。例如当物理学建立了量子力学后,使物理和化学达到沟,。美国国“通产生物理化学交叉学科家科学基金会战略计划中也指出科学和工程的学科设,,。”置是为了反映自然界的内在秩序而实际上自然界没有学科界限学科的划分是人为的意,,,。识随着科技的发展学科交叉也越来越多因为交叉本身就是内在统一的外在表现,,从某种意
3、义上讲学科划分过细限制了人们的思维束缚了人的想像力和解决问题的能力。例如一个比较成熟的理论体系再向前发展是很艰难的,因为在这条科学道路上不知有多,,少杰出的人士已奋斗了他们的毕生为该理论的完善做出了许多贡献但若不重踏别人的老,,,路改换另一种思路如从化学角度或生物角度去思考物理问题或用物理的概念去分析生,,。,物问题或许会使你茅塞顿开带来意想不到的启发或成功这种交叉性思考问题的方法让,。思维跳出学科及种种无形的约束能使思维更加符合客观规律:人、有位材料领域的专家在研究提高材料寿命时受到生物科学的启示类每天除了吃饭喝,、水补充能量外为什么还要睡觉呢?原来睡觉是将人体经过一天的
4、劳累而紊乱的大脑神经,。及各个系统的分子进行还原性组织排列以达到系统的恢复和充实联想到材料在使用过程,,,。“中它的一些基本粒子也会发生错位现象长此以往将产生疲劳断裂那么材料的睡”,觉形式又是什么样的呢?专家试用大电流脉冲对材料进行恢复调理试验发现经过反复循,。,环可使材料的寿命提高10倍这个例子看似简单但这位材料科学家改变了人们从增加材料的强度、改进材料的结构的角度来延长材料寿命的习惯,采用交叉性思维的方法从而获得了成功。本文于1996年4月1日收到50中仁科`节基金飞99年,。还有一位机械学领域的专家在解决土壤对农田机械的粘附间题时也得益于交叉科学由,,于土壤等物质对机
5、械的粘附增加了阻力往往要消耗机械总功率的30%一50%因此这是工程上巫待解决的一个重要问题。该专家受生存于土壤中的动物的启示,运用仿生学原理,发,,现了生物减粘脱附的机理与规律将多项仿生研究取的成果引入地面机械的设计与制造中现,。己形成减粘脱附仿生研究体系使减粘脱附的研究取得了新的进展这也同样要归功于交叉领域研究。_:以L交叉领域研究中的成功实例给予了我们两点启示、,、。(1)可以采用多视角多方位的思维方式借助已认知的理论去解释改造未知世界,、(2)高速发展的现代科技向人们进一步展现了事物的复杂性和多元性需要人们进一步研究发展现有的科学理论来解释这种未知的新现象。随着计算机
6、的超小型、高集成化,集成电路中的散热问题成为计算机微型化的关键。因此鱼需开展对微细尺度传热传质的理论研究。科学技术的发展迫使原有的传热传质学科的内容进一步拓宽、深入,以解决现实问题,并可望在原有的传统理论体系中有所突破。,、、、,同样现代科学中电子通信计算机自动化技术的不断发展使电器设备的可靠性,,。、、与现代化上升到至关重要的地位从而产生了电接触科学它涉及到电子学机械学表,。面材料科学等多学科理论属边缘性学科交叉领域2交叉科学的类型分析事物存在的多元性与研究方法的交叉性是相辅相成的。在基金资助。:领域中学科交叉研究项目也同样分为基础研究与应用基础研究两大类例如富勒烯分子的
7、发现就是基础研究领域中学科交叉取得成功的一个典型的例子,它是化学家和物理学家联手研究的结果。在:;应用基础研究中的交叉领域研究又分两种一种是有明显主导理论的学科交叉研究一种是无明显主导理论的学科交叉研究。如工程热物理学中的传热传质学与生物医学的结合,产,、。生了低温生物交叉研究领域为今后人体器官的移植保存及再生开辟了广阔的天地这种交叉研究的特点是有较明确的支撑理论。因此,这类研究易引起人们的重视,而前面已谈到的,,。电接触科学领域没有明显的主导理论故容易被冷落,、,总之无论是基础研究应用基础研究还是科技应用的开发研
