学科交叉探究中障碍与存在问题

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1、学科交叉探究中障碍与存在问题作者：李恩中曹河听龙勉冯雪莲单位：国家自然科学基金委员会医学科学部中国科学院力学研究所国家自然科学基金委员会生命科学部基础研究是国家科技发展的原动力，学科的交融与渗透已经成为当今科学发展的重要趋势，促进交叉学科的健康成长是目前科学界普遍关心的问题之一。分析近百年来获得诺贝尔自然科学奖的300多项成果中，近一半的项目是多学科合作的研究成果，对170多位生理学或医学诺贝尔奖获得者及他们的原创性成果的统计研究发现，具有跨学科知识背景的科学家有76人，占总数的44.2%,有48项原创性成果涉及其他学科体系，占总获奖次数的

2、53%O最典型的事例是DNA分子双螺旋结构的发现，涉及到4位作者，其中2位是物理学家，1位是化学家，1位是生物学家，充分体现了物理学、化学、生物学交叉融合的成果。美国加州大学钱永健(RogerY.Tsien)教授，具有化学、物理学、生理学以及生物化学的学术背景，他在绿色荧光蛋白以及多色荧光蛋白方面的出色工作使得他获得了2008年度诺贝尔化学奖，这方面工作若没有多学科交叉的背景是很难完成的。由于不同的学科领域有着不同的研究手段、研究方法和理论观念，通过学科交叉和渗透，采用多学科的研究工具、方法和推理模式进行研究，常常能够实现全新的发展，这在科

3、学史上是屡见不鲜的，在生命与医学科学领域亦是如此。做好学科交叉，首先必须要认识学科交叉研究的特点。所谓交叉研究是指以研究团队为基础开展的科研活动，它要求团队成员有各自不同的知识背景，掌握不同的研究方法，并且以团队为整体对复杂的科学问题发起挑战。团队成员通过彼此交流，拓展原有的知识结构，加深对问题的理解。在研究中每个人都要负责涉及自己学科领域的问题，每个人对最终的研究成果都负有责任。实际上，交叉学科是一个动态的概念，很多现在的学科也是由过去的交叉学科发展而来的，如生命科学与材料科学的交叉，产生了生物材料学；生命、医学科学与信息科学交叉，产生了

4、生物医学电子学以及生物医学信息学等。交叉学科的形成首先是来源于对一些复杂的科学问题进行系统、深人研究的需求。如生命与医学科学相关的交叉学科，其发展的原动力主要来自于两个方面：第一是生命与医学科学本身的需要，如生命体海量数据的产生迫切需要定量化分析方法、手段；第二是基础和应用科学的拓展，对生命现象和生物学过程新的认识以及对人类健康的追求等等。本文力图通过分析生命与医学科学领域交叉学科研究发展现状和开展交叉研究存在的困难和障碍，探讨促进交叉研究的方法和途径，希望对进一步推动生命与医学科学研究的发展方面有促进作用。1生命与医学科学领域的交叉研究发

5、展现状其他学科与生命、医学科学的交叉，为相关的基础和应用领域的发展提供了契机。其中，基础科学与生命科学的交叉目前正在经历从Bi。一X到X-Bio的转变。前者（如生物物理学、生物力学、生物数学、生物信息学等）注重将不同层次的生物学对象作为一种特殊介质，研究其物理学、力学、数学和信息学规律（其重心是X）。后者（如物理生物学、力学生物学、数学生物学、信息生物学等）则强调将物理学、力学、数学和信息学作为一种研究方法，认识特定生命现象和生物学过程的定量规律（其重心是Bio）0应用科学与生命及医学科学的交叉集中反映在生物医学工程（BiomediealE

6、ngineering,BME）这一交叉学科。其中基于电子电气工程的（EE—Based）BME涉及生物医学电子学、生物医学图像、生物医学光子学、医学影像学以及放射医学等；基于化学工程的（ChE-Based）BME涉及生物材料与组织工程学以及纳米生物学与纳米医学；基于机械工程的（ME-Based）BME涉及生物力学与生物流变学，人工器官以及仿生学等等。当前生命及医学科学领域相关的交叉学科的发展正在呈现以下新的特点：（1）来自于基础和应用科学领域的交叉学科研究者在所感兴趣的特定生物学问题上的知识积累逐步深人，与生命与医学科学家之间的学术语言障碍正

7、在逐步缩小。（2）—批受过良好交叉科学训练的独立研究者和青年人才正在健康成长，能逐步从不同于生命或医学科学家的视角提出重要的科学问题，并具有在本领域重要刊物和生命与医学科学主流刊物上连续发表论文的能力。（3）回答和解决科学问题的方式丰富多彩，从理论模型、数值计算到实验验证，从个体、系统、组织到细胞、分子、基因，从定性到半定量和定量，从基础理论、技术平台到大型装备，极大地丰富了生命与医学科学的研究手段和方法并孕育着新的突破。但是，目前开展交叉学科的研究仍然面临着许多障碍和需要解决的问题。2学科交叉研究中的障碍和存在的问题2.1学术语言的差异使

8、得不同领域的专家存在交流和沟通上的障碍不同领域科学术语的差异是交叉学科研究的障碍之一。科学家经过训练会在同行间形成自己的学术语言，这种语言简化了与同行的交流，但同时又阻碍了学科间