学科交叉现象的本质探析——基于在对交叉学科现象的研究中的某些论述的分析

韦艳艳， 陈墀成

(厦门大学 哲学系，福建 厦门 361005)

近几十年来，特别是上世纪六十年代以来，由于出现大量交叉学科，从而出现多学科协作研究并获得巨大的成功，特别是诺贝尔奖获奖研究中，大量出现多学科合作研究，且呈现逐渐增长的趋势，使得国、内外兴起对此类现象的研究热潮。近几年来，中国对交叉科学问题的兴趣又再次提起，相关文献逐年增加，呈现出越来越热的趋势。

在这些众多的文献中，主要可分为在两个层面上的学科交叉现象的研究。一是从学科体系层面上，研究跨两门或多门旧学科形成的一类新的学科的产生的机制、特点、作用等。二是从科学研究方式层面上，研究一种非单一或说多学科进行协作的研究方式。

根据路甬祥对学科交叉、交叉学科与交叉科学的定义，“学科交叉是‘学科际’或‘跨学科’研究活动”，这种研究活动“其结果导致的知识体系，构成了交叉科学”。更进一步说，通过“众多学科之间的相互作用”，而“交叉形成的理论体系，构成交叉学科” ，而“众多交叉学科构成交叉科学。”[1]交叉科学包括边缘科学、横断科学、综合科学和软科学等。交叉科学也有人称之为跨学科。[2]根据路甬祥的这个定义，当采用学科交叉研究方式，当参与的各学科的理论、方法等融合到一定程度，形成具有自己的独特性的专业范式后，新的交叉学科就产生了。因此交叉学科及交叉科学是学科交叉研究的极端结果。也就是说，二者的本质应该是一样的。所以，在本文中把二者归为了一类，称为学科交叉现象，并对其共同的本质进行探讨。

中国近三十年来对学科交叉现象的研究，找出了一些规律性的东西，取得一些成果。但是大多还是基于原有学科分科框架现状，对学科交叉现象本质等的论述有本末倒置之嫌。如路甬祥提出交叉科学使科学实现了整体化、学科交叉导致众多交叉科学前沿，即由于学科交叉，从而得到创新点、学科交叉有利于综合性解决人类面临的重大问题；郭传杰，提出“交叉融合”是“原始创新的源泉”，认为交叉科学加速科学进程的内在动力；[3]刘吉提出“我们应该自学地制定各种科学规划、各种科技政策来促进跨学科研究”[4]等等。

那么，学科交叉现象的本质到底是什么？我们首先得从科学为何分学科，或者说科学呈现出这种分科现状的原因为何？

一、科学分科的根本原因

对于什么是一门学科，任定成认为，“学科的特征在于它的研究对象、语言系统和研究规范上”[5]，恩格斯认为，“每一门科学都是分析某一个别的运动形式或一系列互相关系和互相转化的运动形式的”[6]。也就是说，作为一门独立的科学学科，首先要具有自己独特的、不同与其他学科的研究对象——特殊的运动形式，并有自己的理论术语与研究规范，根据库恩的理论，还应有自己的共同体，如此才产生了一门学科。这样的一些学科构成了近、现代的学科体系。

但是近、现代形成的学科体系不是自古就有的。在古代，由于对自然的认识不深，积累的知识较少，既不能形成针对不同研究对象的、可相互显著区分的语言规则、理论、研究范式及专业共同体，更由于人类认识能力还能够在整体上把握这些知识总体，没有这个需要，因此没有普遍的分科现象。由于人类生产的需要，在古代虽然人们未有现代明晰的学科观点，也没有进行分科的意识，但是还是基本分化出了最初的三个学科：天文、数学、力学。[6]

亚里士多德可以说是第一位对科学进行分科的人。但是，由于当时人类获得的自然知识实在是不多，因此他也只能进行粗略划分，仅把科学分为理论的科学、实践的科学、创造的科学。理论的科学又包括物理学、数学、哲学，实践的科学又包括伦理学、理财学、政治学，创造的科学又包括种植学、工程技术、文学艺术的创作，并创立了物理学、植物学、动物学和逻辑学等学科体系。但是，总的来说在古代近现代意义上的学科还未分化出来，此时的“科学”还只是一种模糊的综合，是哲学的一部分，还未能形成学科体系。

到了文艺复兴时期，由于要改造自然的雄心壮志，人类需要分门别类、精细地认识世界，这才开始了自然科学从哲学中分化出来的进程，各类分支学科开始陆续出现。

由于当时科学基础的低下，当时的大多数的学者还不是只归属于某一学科、而是常常是在多个学科中进行科学探索，甚至还出现象达芬奇这样的百科全书式的学者，涉及了当时所有的学科领域。文艺复兴以后，人们对世界的认识越来越深入、专业化，人们再无能力与精力同时涉足多个不同的研究领域，只能把有限的精力集中于某些专门领域，此时才形成了某专业领域的共同体，才真正出现了现代意义上的“学科”。而且当时的科学研究者也开始意识到：对于不同的研究对象，应该使用不同的更适应其特殊性的研究方式，以取得较好的研究成效。因此，到此时，科学界开始刻意地进行分科，近现代科学学科体系开始建立起来。

总之，由于人的认识能力有限，而要探索的世界却是浩繁的，其运动形式多种多样，我们只能把有限的精力投入到某一较狭窄的领域。只有这样，才能较有效率地取得成果。这是科学分科的根本原因，它所导致的分科体系，为之后的交叉学科现象的出现埋下伏笔，同时也是交叉学科现象出现的根本原因。当然，也如恩格斯所分析的，“科学分类就是这些运动形式本身依据其内部所固有的次序的分类和排列”，[6]因此，学科体系是自然界运动形式本身所固有的次序的反映，也是自然界普遍联系的反映。

二、近些年学科体系的变化

由于进行分科研究，可以集中有限的精力于某领域，近现代科学取得了巨大的进步，并且不断有新学科产生。特别是自第二次世界大战以后，科学领域急剧增加。如在美国，战后不久还只有50多个专业，20年后即分解到了900多个。[2]虽然科学学科体系越来越庞大，但是自近代以来，科学界一直沿用伽利略的科学研究方法，这也是近现代科学之所以取得巨大成功的原因之一。即选取简单的系统，并在建构理论时采取近似处理。也就是说在对研究对象进行研究时，是进行了一些简化处理的。这样，在当时由于认识水平所限，无疑是非常有效。但是，作为科学研究对象的自然本身并不是简单的，作为各个具体学科的研究对象的事物本身也都是复杂的。在对这些研究对象的进行深入研究中，不可避免地就会在原有基础上发现大量的不同的运动形式，“正如一个运动形式是从另一个运动形式中发展出来一样，这些形式的反映，即各种不同的科学，也必须是一个从另一个中产生出来”[6]，从而也就导致在此学科内部的进一部分化。学科体系的变化也随之有所体现。如物理学中的理论物理学，1954年一个领域包括核子、原子和固态几个专业，到1968年，固态物理被划分为27个专业。[2]

当前的学科体系，除了出现大量由传统学科内部分化而形成学科以外，同时还出现了大量介于或源于多个传统学科而形成的新学科。如根据相关研究，目前数学与自然学科的数目大概有近万个，其中就有许多具有交叉学科的性质。据相关研究的统计，至20世纪80年代，交叉科学学科总量占全部学科总数的近一半。[7]

三、科学学科划界违反自然本性

自然界是一个统一的、连续的整体，科学的研究对象正是这个整体。正如萨顿所说，“自然界的统一性、知识的统一性和人类的统一性只是一个实体的三个方面。每一个方面都有助于证实其他方面的合理性。这个三位一体不过是一个基本统一性的不同表象”。[8]因此，作为科学分科体系应是自然这个整体的反应，也应具有统一性、连续性。但是，近代以来，随着科学的发展，科学分化成不同的学科，虽然顺应了科学发展的一定需要，并且也确实使科学得到了很大的成效，但是，近、现代科学的学科划分格局，却不是自然的本来面目的反映，未能与自然协调一致。

人类对自然本质的认识有一个变化发展的过程。早期，人们以思辨的方式，模糊地认识到，自然界是一个统一的整体。到近代科学，由于牛顿经典力学的成功，及宗教思想的影响，人们认为世界是由固定不变的，从而也认为，自然也是分离的。到了现代，由于科学的进步，人们认识到世界是在普遍联系中不断运动变化着的，[6]世界是一个统一的连续的整体，自然是复杂的，具有无限的层次，是普遍联系着的。科学探索的对象是自然界、人和人类社会，这是一个相互联系的完整的世界图景。作为对客体的真实反映，科学系统也应是一个完整的连续的知识图谱。可是由于现代科学学科体系形成的早期，人们是在机械自然观指导下进行科学探索的。因此在最初的科学分类、学科划分时，不可避免地出现各学科之间的相互分离与割裂。虽然，之后由于科学的进步，人们认识到自然是普遍联系的整体，但现有的学科体系是在原有的机械自然观下进行科学分类形成的学科体系基础上发展而来，学科间的分离、割裂的硬伤不可避免。更为重要的是，由于自然界的复杂性、人类当前认识能力所限，自然界中的许多领域人类还未涉足。因此，基于有限的自然知识建立的学科体系，必然存在许多不连续点、空白处。

确实如普朗克所说，“科学是内在的整体，被分解为单独的部门不是取决于事物的本质，而是取决于人类认识能力的局限性。实际上存在着由物理学到化学、通过生物学和人类学到社会科学的链条，这是一个任何一处都不能被打断的链条。”[1]但是，由于历史与现实的原因，当前的学科体系中这个“链条”确实被打断了。正如钱伟长的分析，当前的“每一个学科在整个连续体认识过程中都只占一个具体的部分”。[9]在各学科谱线之间留下有许多空白点或位置呢。

四、科学分科划界违反科学活动的本性

科学研究实质上是一种实践活动，实践的技能和操作对于其自身所实现的成果而言是决定性的。[10]而当前的学科体系是基于静态的知识科学观建立起来的。这种知识分科体系，主要强调某一学科的理论体系。而“实验有自己的生命，科学的实用性成功不会因为人们对这种成功的理论解释的改变而受到阻碍。”[10]当某一学科的理论有所改变时，作为其范例的某一具体案例本身并不会改变。而当某学科理论体系未发生变化，可是由于实验手段的改进或其他学科实践手段的移植，其研究规范有可能发生了很大的变化了变化。此时，对该学科理论体系可能影响不大，在具体研究活动中却可能影响很大，研究模式可能都完全改变了。因此，现有的这种基于知识本位的学科体系不能体现出科学的这种实践本性。

更重要的是，“在自然科学中，如同在经济学或伦理学或法学中一样，人们是从具体开始的，他们总是从抓住出现的个别问题入手”，[11]即科学研究活动是以问题为中心的，是为了解决问题。因此，研究人员是从解决问题的实际需要来进行选择理论、手段、人员、仪器等，而不会关注于哪些是属于什么学科。如朱清时等对C60的研究。

朱清时多年从事选键化学研究，而对搞选键化学的人来说，希望做化学实验“能够像裁缝剪裁衣服那样，做分子‘剪裁’，对单个化学键进行选择性加工”。朱清时认定这可以通过扫描隧道电子显微镜来实现。按照传统，扫描隧道显微镜的使用不属于选键化学研究的范围。朱清时当时仅是由于财力所限，而不是考虑什么新研究领域的问题，而未能立刻购买此仪器进行研究。此来，由于机缘，朱清时认识了凝聚态物理学教授侯建国。二人各自从自己的研究需要出发，进行合作，合买了扫描隧道电子显微镜。后来又由于意识到量子力学计算方法特别适用于单分子化学的计算，朱清时又邀请了精于量子力学计算的基础物理中心的杨金龙加入。三人联手，取长补短，很快在1999年出了成果，获得了清晰的碳60分子图片。[12]三人的合作，从始至终，都只是为了解决手头研究的问题，而不是刻意进行所谓学科交叉。获得诺贝尔奖的跨学科研究中，研究者也都是出于解决科学研究实践中的问题的需要，向其他专业领域借用或引入思想、方法、手段、仪器甚至人员等，而不是特意为了进行多学科交叉协作。

因此，在科学研究中，科研人员为使自己的研究实践进行下去、解决问题，会寻视可能利用的任何方法与手段，而不会想到现有学科框架，更不会刻意关注学科界限，使自己的解决问题能力受限。囿于学科框架的局限进行科学研究是与科学研究的实际状况完全不协调。

五、科学在不断分化与综合中发展

从第一个交叉学科——物理化学开始，在不到一个世纪的时间内，交叉学科数量几乎与数千年来人类科学文化积累起来的学科总量相等。而且在不断产生的新学科中，还呈现出交叉学科所占比例越来越大的趋势。有人据此提出，现在的科学发展趋势是综合化或整体化。这种观点以偏概全了。

科学中这种学科融合现象并不是现代科学的特有现象。从跨学科的涵义来看，哲学就是横跨自然科学与社会科学的一门“跨学科”。美国新墨西哥大学的哲学教育A.J.巴姆(Bahm)就说过“哲学，就其综合功能而言，本质上是主要的跨学科”，[13]钱学森也在这个意义上提出，“一般公认的所谓正规学科也是交叉的，它们是不叫交叉学科的交叉学科……与自然科学和社会科学并列的还有数学科学、系统科学实验、思维科学、人体科学、军事科学、文艺理论和行为科学。这九个学科部门之间显然有交叉。如果说到这九门科学的实际应用，那其中的交叉就更甚了”。[14]而如果仅仅把交叉学科限制在传统学科体系形成后的产物，那么大概在17世纪下半叶时，现代意义上的交叉科学就开始萌芽：1670年莱莫瑞最早提出了‘植物化学’概念，18世纪中叶罗蒙诺勃夫创建了‘物理化学’学科。[3]

其实科学的“综合”趋势一直存在。从人类开始探索自然、学科产生后，在科学研究活动中，学科间的互相移植、渗透和融合就一直存在。如最初形成的三门学科，数学作为工具，就一直被应用于天文学与力学研究应用中。随着科学的发展，科学分科体系的逐渐成熟，作为研究较基础的运动形式的物理学，它的研究手段与知识更是随着发展不断向其他学科移植、渗透。

从人类的认识世界的过程来看，科学的这种“综合”趋势可以说是科学发展的必然结果。如恩格斯所说，人类只有先研究了较低级的运动形式，在其基础上才能探索较复杂高级的运动形式的本质规律。随着对较低级的研究对象本质地不断认识，人类必然要进入对更高层次的运动形式的研究。这种复杂性程度较高的运动形式，涉及到的层次与对象要丰富得多。由此，一是在原有的研究对象、方式上，必不可能完全遵循现有学科的，更由于所涉及对象与范围的扩大，其研究领域也不可能与原有的学科重合同时。二是对它的研究，也不可能在原有的、基于较低等的运动形式为研究对象的学科框架中，找到合适的位置。也就是说，原有的相对较低级的运动的形式为研究对象的学科划分不可能把它囊括进去。从而只能跨越相关的几个较简单的运动形式为研究对象专业领域，而建立起一种表现出“综合”几个专业领域的理论、规范等的新的专业研究领域的态势(其发展的极端成果就是一种新的学科)。因此，从这个角度可以说，当代这种“综合”不是真正的综合，甚至可以说，这种“综合”实际上还是一种分化的表现。因此当代科学发展不能说主要是具有综合化的趋势。

而科学分化进程是从始至今是一直在持续着的。从最初的学科形成开始，科学的分化就一直存在。而且就当代大量新学科出现的现象来推断，科学的分化还在继续，并且势头还很强劲，绝不可能是末势。而最根本的是，由于自然界的复杂性，以及人类的认识能力的有限性，为了以有限的能力与精力取得更大的成果，还是要把精力投入限定到某一狭窄的领域。因此，科学的分科现象还将存在，并且，随着科学知识的不断丰富，分化仍将持续，且会是长久地持续下去。

实际上科学发展是一个“综合”与“分化”统一的进程。如一门新学科的出现，就是分化与综合共同作用的结果。如第一个交叉学科物理化学的形成。在十九世纪下半叶以前的近代化学初期，化学家常常又是物理学家。提出作为近代化学诞生标志的化学原子论的道尔顿，起初就是一位物理学家。当时的物理学与化学研究的问题常常相互有关，互相渗透与补充。到了十九世纪下半叶，随着工业生产力的发展，以及此前大量涌现的化学和物理学成就的逐步积累，近代化学迅速向专业化分工，化学家在研究方向及方法上和物理学家才终于分道扬镳。而物理化学正是在这个时期开始独立形成的。[15]

交叉学科的分布情况也显示出这种分化与综合一体的特性。当前的交叉学科中，虽然很多人强调跨文、理科的交叉学科，但是这类交叉学科，只占全部交叉学科的10%。[15]更多的交叉学科是在自然科学内部的各学科间的交叉，而且多是与原就比较成熟、发展较充分的物理、化学间的交叉。物理、化学学科，成果丰富，分化较多，与其他的交叉也多。随着科学的迅速发展和各门学科之间的相互渗透，物理化学与物理学、无机化学、有机化学在内容上存在着难以准确划分的界限，从而不断地产生新的分支学科，例如物理有机化学、生物物理化学、化学物理等。[3]

如上所述，科学发展的分化与综合本来就是两面一体的。当前科学发展的主要趋势不但不是“综合”，可能“分化”才是其主流，只是当前分化进程中“综合”的特征与处于收集、分类的初级阶段的近代科学相比，程度更高、表现得更明显而已。

六、结论

综上所述，学科交叉现象是科学发展的产物，是生产的需要和科学实践活动的需要的产物，是科学体系分化、综合发展趋势的体现，是自然及科学本质的必然表现。因此，不是交叉科学使科学实现了整体化，而是学科交叉现象是科学在发展过程中逐步实现自己的整体化本质的体现。不是由于学科交叉导致创新点，而是由于科学实践中解决研究问题的需要，导致了学科交叉现象。学科交叉确实有利于综合性解决人类面临的重大问题，但科学研究人员是从解决这些复杂问题的实践需要出发，进行学科交叉式研究的，而不是为了刻意地交叉，而且仅仅刻意地进行“交叉”，是不能解决问题的。学科交叉之处确实多表现为创新点，但这不是学科交叉的作用，而是现有学科体系不连续性的体现，是科学进一步整体化的体现，因此，交叉科学也不是加速科学发展进程的内在动力。

对交叉学科现象的研究，目的是为了更好地促进研究、发展科学。探索交叉学科现象的规律，虽然可以变自发为主动，可能取得一定成效，但如果仅做到这个层面，实际上还是受限于现有学科体制。基于这种思维框架，在研究中只会处处受限，很难有所创新。只有改变科学观，认识到科学研究的对象——自然是一个连续的整体，科学研究是一个实践活动，着眼于当前在手的实践活动本身，彻底抛开学科界限的禁锢，才能真正做到“解放思想”。也只有基于这样的基础，制定各种科学规划、政策、制度等，才能真正解放科学研究活动，使其顺应科学的本质，排除影响科学发展的障碍，使科学获得巨大进步。

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