世界一流工科大学跨学科性探析:基于Web of Science近50年数据的研究

摘 要：世界一流大学的跨学科性是产生重大原始创新成果和培养跨学科人才的重要基础。然而，评估测量大学的跨学科性一直是个难题。选取麻省理工学院、帝国理工学院、亚琛工业大学、东京工业大学和清华大学五所以理工科见长的世界一流大学为研究对象，尝试改进了一种基于Web of Science学科分类的大学跨学科性测量方法，基于近50年的数据测量分析五所大学的学科广度、学科分布与跨学科性及其变化趋势，并用可视化方式呈现研究结果。研究发现世界一流工科大学学科生态日趋复杂，学科分布同中有异，其分布的异同表明当前世界科学发展的多样性，也体现各个大学的学科发展特色。世界一流大学的跨学科性差异与其跨学科发展战略密不可分。建议我国“双一流”建设高校应根据自身所处学科建设发展阶段，制定学科建设战略目标，形成具有本校特色的跨学科发展战略，打造良好的跨学科生态系统。

关键词：世界一流工科大学；工程教育；跨学科；学科建设；实证研究

2021年4月，习近平总书记在清华大学110周年校庆考察时的讲话中指出“重大原始创新成果往往萌发于深厚的基础研究，产生于学科交叉领域，大学在这两方面具有天然优势”^[1]。党的二十大报告也强调“加强基础学科、新兴学科、交叉学科建设，加快建设中国特色、世界一流大学和优势学科”^[2]。学科交叉点往往也是科学新的生长点、新的科学前沿，也最有可能产生重大的科学突破，使科学发生革命性的变化，有利于解决人类面临的重大复杂科学问题、社会问题和全球性问题。^[3]特别是，工程问题的复杂性、实践性和多变性使得跨学科合作尤为重要。2021年，“交叉学科”正式成为我国第14个学科门类，首批包括6个一级学科：集成电路科学与工程、国家安全学、设计学、遥感科学与技术、智能科学与技术、区域国别学。^[4]

与此同时，跨学科性已成为世界知名研究型大学的共同属性。^[5]促进学科间的交叉融合、优化交叉学科布局是世界各国建设世界一流大学与一流学科的时代旋律与政策诉求，也是引领当今世界科学研究迈向高质量发展的新范式。^[6]多学科的生态是培养跨学科复合型人才的基础条件，一所大学只有具备多学科的基础条件，才更有可能进行高质量的跨学科人才培养。翟亚军等认为大学学科系统是一个具有自组织功能的动态平衡系统，物种的多样性和互补性是保持这种稳定性的基本要求。^[7]还有学者指出学科多样异质性是学科生态可持续发展的基础，跨学科性越强，越能维持生态平衡且越具有自我调节能力。^[8]学科多样性是学科生态系统和谐稳定的关键因素。^[9]因此，在分析各大学的跨学科人才培养时，尤其应该关注各学校的学科生态。

跨学科性是教育及科技政策领域的一个热门话题，然而跨学科的概念既抽象又复杂，如何衡量跨学科性一直是个难题。^[10]同时，已有的跨学科教育研究大多采用质性研究方法，缺乏有实证数据支撑的深度研究，对于世界一流大学的跨学科特征缺乏直观的呈现和有数据支撑的分析。在我国“双一流”建设和世界一流科技高地建设的背景下，对跨学科的研究无疑需要更加深入。本研究尝试提出一种国际可比的跨学科性测量方法，并以实证数据呈现、比较分析五所以理工科见长的世界一流大学的跨学科性特征，以期为我国一流大学学科建设和跨学科人才培养提供实证数据支持。

一、概念界定与文献回顾

（一）跨学科、跨学科性与大学跨学科性

跨学科（interdisciplinary）有多个相近概念，如多学科、横学科、学科交叉、超学科等术语。学界对这些术语的内涵的解读存在一定差异，很多学者交替混用这些术语。^[11]本研究以跨学科作为主要概念，并对其进行定义和界定。伍德沃斯（R.S.Woodworth）在1926年首次在社会科学领域中使用了“跨学科”一词，推动了跨学科研究的早期发展。跨学科（interdisciplinary）的概念发端于社会科学领域。经济合作与发展组织（OECD）将跨学科定义为：两门或者两门以上学科之间的交互，包括从思想的简单交流到在一个相对较大领域中的教育与研究在概念、方法、程序、认识论、术语、数据以及组织之间的相互整合。^[12]詹奇（Jantsch E）认为跨学科是“两种或两种以上学科的内容、结构和相交面为实现共同目的而进行的交互，包括各种学科要素的整合与资源共享”^[13]。拉图卡（Lattuca）等将跨学科定义为“回答一个问题、解决一个问题或处理一个过于宽泛或复杂的主题的过程，而这个主题是单一学科或专业无法充分处理的……因此需要利用学科观点并通过构建一个更全面的观点来整合其见解” ^[14]。美国促进跨学科研究委员会（Committee on Facilitating Interdisciplinary Research）认为在真正的跨学科合作中，来自不同学科的研究人员以更综合的方式共同解决一个问题，协作者不是各自为解决问题贡献力量，而是紧密合作，将各自学科的知识结合起来，共同寻找解决方案。^[15]

跨学科性（interdisciplinarity）是用来表征跨学科程度的指标。李江将跨学科性定义为跨学科研究中的跨学科特征，如各学科知识交叉的广度与强度、知识跨学科分布与扩散的特征等。跨学科性实际表现为论文、期刊、作者、团队、机构等对象的“跨学科发文”和“跨学科引用”。同时他还构建了跨学科性的概念框架（见图1）。^[16]此外， 瓦格纳（Wagner） 与波特（Porter）指出，测度跨学科性的实质是测度论文或论文集合涉及的学科的多样性。^[17][18]熊文靓等认为跨学科性是跨学科研究的学理特性，既反映学科整合的多样性、平衡性程度，也反映相异学科知识在深度融合过程中发生“化学反应”的程度，相较于单一学科研究具有较强的可辨识度。^[19]另有研究将跨学科性定义为一组研究人员在“主要”学科之外发表论文的百分比，这类跨学科性也被称为越界指数 （Boundary-Crossing Index）。^[20]还有一些研究通过使用Web of Science等数据库中同时归属多个学科或专业的期刊文章来表征跨学科研究。^[21][22]

本研究将大学跨学科性定义为该大学在教学、研究和知识创新方面积极促进并支持不同学科领域之间的互动、合作和交流，以解决复杂问题、创造新知识，并在跨越传统学科界限的范围内实现学术和创新的整合。这种跨学科性强调了学科之间的融合、合作和交叉，以及促进学者、研究人员和学生之间的多学科互动，从而推动学术界和社会对于各种挑战的理解和解决方案。

（二）跨学科性测量指标与相关研究

跨学科性测量指数源自信息论的熵概念和生态学的多样性指数。这些指数衡量群落多样性，如生态系统中的物种多样性或经济活动的分布。常用的多样性指数包括香农-维纳指数（Shannon-Weiner diversity index）、辛普森指数（Simpson Index）等。香农-维纳指数，基于克劳德-香农1948年的理论，评估文本熵或种群的不确定性，反映多样性——熵值越高，多样性越大。香农指数考虑种类的丰度和分布，预测下一种类的难度越大，多样性和不确定性越高。

它最常见的计算方法如下：

H^'=-∑^Sflogf f=nN（1）

H^'=-∑^Sflnf f=nN（2）

其中N表示个体总量，n表示物种为i的个体数量， f表示物种类别为i的物种占总群中的比重，S为种群的物种总数。

辛普森指数又称为优势度指数，是对物种集中性的度量，也即多样性的反面。其思想来源一个简单的数学概率计算，假设从包含N个个体的S个物种的集合中随机抽取2个个体并且不再放回，如果这两个个体属于同一物种的概率大，则说明其集中性高，也即多样性程度低。其概率可表示为：

λ=∑ⁿp² p²=n（n-1）N（N-1）（3）

之后，Greenberg（1966）提出用如下公式直接代表多样性。^[23]

D=1-∑ⁿp² p²=n（n-1）N（N-1）（4）

已有研究中对跨学科性的测量一般包括以下两种视角。

（1）测量某一研究领域的跨学科性。方法为测量该领域文献的引文在学科类别上的多样性和分散程度。通常采用香农信息熵公式。

香农信息熵测量公式：

H=-∑^Sflnf f=nN（5）

H=-∑^Sflogf f=nN（6）

其中N表示研究领域引文的总数，n表示学科类别为i的引文数量， f表示学科类别为i的引文占总引文数量的比重，S为该领域引文所在学科的总量。

（2）测量某篇论文或作者的专业度。

波特（Porter）等提出了依据论文的参考文献的学科分布的分布规律来测量跨学科性的方法，即专门度指标（Specialization，S）。^[24]总的来说，波特提出的公式与辛普森指数在数学上无异：

专业度指数S=∑（P²+…+P²）∑（P+…+P）²（7）

其中P指学科n中的文献数量。作者的跨学科性越高，S值越趋近于0。

此外还有布里渊（Brillouin）指数等跨学科测量指数。^[25]

（三）Web of Science学科分类与相关研究

Web of Science（WoS）是Clarivate Analytics开发的跨学科信息服务平台，提供文献检索，涉及自然科学、社会科学、艺术与人文等领域。它包括核心合集、BIOSIS Previews、MEDLINE等数据库，涵盖超过21100本同行评议期刊以及会议录和图书资料。^[26]WoS分为自然科学、应用科学、生命科学与生物医药、社会科学、艺术与人文五大研究领域，核心合集包含声学和农业工程等254个研究方向^[27]，全集包括建筑学、农业、天文学等155个研究方向^[28]。

WoS的学科分类常被用于跨学科研究。^[29]基于Web of Science的学科分类，已有研究多采用学科间引用分析和共现方法来衡量跨学科性。例如，拉弗尔（Rafols）等人通过引用矩阵的因子分析来进行跨学科测度^[30]，莫里洛（Morillo）等人提出了测量大学跨学科性的分类共现方法^[31]。范诺登（Van Noorden）通过分析Web of Science中的论文数据，观察到跨学科引用在自然和社会科学中呈增长趋势。^[32]而黄颖等人从专业化、集成度和扩散度三个维度进行跨学科性衡量，并利用科学地图进行可视化。^[33]尽管如此，现有研究主要集中于特定领域或短期内的文献，对于机构层面的长期跨学科性测量则相对缺乏。本研究旨在通过全面分析机构的文献，对大学整体的跨学科生态进行深入研究，以弥补现有文献的不足。

二、研究设计

（一）大学跨学科性测量策略分析

结合大学跨学科性的定义与已有的跨学科测量研究，经分析，本研究选取大学科研论文作为大学跨学科性测量分析的对象。理由如下：（1）学术论文是学术研究成果的直接体现，可以有效衡量大学各学科的科研实力，是国际上通用的大学学科水平比较指标。（2）论文反映科研水平的同时，也间接显示跨学科人才培养的效果，有助于综合评估大学的学科生态和跨学科性。（3）使用统一数据库中的论文数据，可确保学科分类的一致性，便于实现国际可比性，避免了不同国家学科分类体系差异带来的比较困难。譬如中国国标学科分类涵盖哲学、经济学、法学、教育学等14个学科门类，下设111个一级学科、近500个二级学科和47个专业学位类别。^[34]然而美国最新版学科专业目录CIP2020（Classification of Instructional Programs）中则有61个学科群（CIP family），合计2827个专业方向（program）。^[35]（4）相对于其他可能的跨学科性指标，如师资、学生构成、课程设置等，学术论文数据更易获取，便于进行跨学科性研究。

本研究的核心目标是测量一所大学的整体跨学科性，其难点在于一所大学涉及的论文数量与作者数量巨大。经初步检索，麻省理工学院收录在Web of Science全集数据库中论文量高达20万篇以上，作者数量则更是由于作者可能同名、跨机构合作等原因难以计量。如果从作者的角度去计算跨学科性，那需要获得这所学校所有作者的全部论文，分别计算每位合作度、专业度、学科交叉度，最后将全部作者的跨学科测量归总，其工作量将会十分巨大，可操作性低。如果从论文的角度出发计算跨学科性，也有两种不同的策略。第一种是检索一所大学的所有论文，并分别计算每篇论文的跨学科性，然后将所有论文的跨学科性进行归总。第二种则是将一所大学的所有论文视为一个整体，然后计算这个整体的跨学科性。不同的测量策略见图2、图3。比较以上几种大学跨学科性测量策略，可以发现，从论文角度出发，将一所大学的全部论文视作一个整体来测量是最为可行的策略。

具体来说，将一所大学的所有论文视为一个整体，然后计算这个整体的论文都分布在哪些学科之中，各个学科中各有多少篇论文。正如Rafols所指出那样，跨学科性与生态学的多样性类似。^[36]一篇论文便是一个单独的个体。由同一个学科组成的论文集合便是一个物种。对一所学校而言，同一个学科组成的论文集合便是一个种群。大学内多个学科种群一起构成了大学的学科生态系统。测量大学学科生态系统中的科研论文的跨学科性其实就如测量同生态系统中的物种多样性。

本研究将世界一流大学跨学科性分为如下四个指标：论文总体、论文学科分布、论文学科广度和论文跨学科性。（1）论文总体。一个大学科研论文总体丰富，意味着该大学在多个学科领域都有较强的研究实力。（2）论文学科广度。如果一个大学涵盖的学科领域广泛，那么它就更有可能在不同领域之间建立桥梁，促进不同学科之间的交流和合作，从而支持跨学科性。（3）论文学科分布。如果一个大学的论文分布在多个学科领域，而非集中在某一个领域，那么这可能意味着该大学具备更强的跨学科倾向。这也有助于推动不同学科之间的交流和合作。（4）论文跨学科性。通过衡量大学论文的跨学科性，可以评估大学是否在知识融合和创新方面取得了进展。本研究采用的跨学科性的指数包括香农指数、两种辛普森指数。各指标的测量值见表1。

（二）研究对象、数据来源、预处理与分析流程

本研究选取美国麻省理工学院、英国帝国理工学院、德国亚琛工业大学、日本东京工业大学和中国清华大学这五所学校作为研究对象，用于探究世界一流工科大学的跨学科性（见表2）。选取标准包括：国际声誉、多样性、学科广泛性及数据可获得性。这些大学的全球分布和学科范围为研究提供了代表性和多样性，而其研究成果在Web of Science等数据库中的普及保证了数据的可获取性。

本研究使用Web of Science数据库全集，检索五所顶尖工科大学的文献记录。同时，为了0e5c26b237ee5003d1c9736711a708c6整体挖掘各学校的学科特性以及随时间变迁的情况，本研究将文献时间跨度设为全时间跨度，也即Web of Science中收录的五所大学所有的文献数据。检索策略包括机构名称的不同变体（如：OG="Tokyo Tech" OR OG="Tokyo Institute of Technology"），覆盖全时间跨度，不限文献语言。研究流程涉及文献检索、数据下载与预处理、分析及可视化，数据分析与可视化工具包括Excel、Tableau 2022等。检索时间为2022年1月25日，检索获得五所大学文献记录合计939563条。

三、研究结果

（一）论文总体情况及变化趋势

五所大学的论文总体情况见表3、图4。从全集文献总数量来看，帝国理工学院在五所学校中数量最高，全集总文献量高达327465篇，紧随其后的是清华大学，共267735篇。麻省理工学院居第三，共237323篇。最后是亚琛工业大学与东京工业大学，二者数量差距不大。

从文献数量年度变化来看，2001年之前，帝国理工学院长期以来一直是年度发文量最多的大学，麻省理工学院紧随其后。相对而言，亚琛工业大学和东京工业大学在五所大学中的年度发文量相对较低。

从论文数量变化趋势来看，五所高校的发文数量总体呈现上升趋势。其中，清华大学的变化最为显著。在1995年，清华大学的发文量超过了亚琛工业大学，并在五年后超过了帝国理工学院，成为年度发表论文最多的大学，并一直保持至今。帝国理工学院和麻省理工学院的论文发表数量都呈现稳定增长的趋势，分别位列第二和第三的位置。亚琛工业大学的论文数量也在逐年递增，并在2010年前后超过了东京工业大学。相比之下，东京工业大学的增长幅度最小，在2005年左右开始，年度论文发表量趋于平稳，似乎进入了平台期。

（二）论文学科分布情况

通过对五所世界一流大学论文的学科分布情况的分析，可以看出不同大学在学术产出上的特点和侧重学科领域。首先，在生命科学与生物医药领域，帝国理工学院处于绝对领先地位，其论文总数高达162396篇，是第二位麻省理工学院的2.5倍以上。帝国理工学院该领域的论文占比最高，达到了68.03%。其次是亚琛工业大学，该领域的论文占比为46.25%。麻省理工学院排在第三位，该领域论文占比为35.40%。

其次，在自然科学领域，从数量上来说，清华大学和麻省理工学院处于领先地位，分别发表了118561篇和116564篇论文。从比例上看，东京工业大学的自然科学论文占比最高，高达80.93%，其次是麻省理工学院，占比64.61%。

再次，在应用科学领域，从数量来看，最高的是帝国理工学院，其次是清华大学，然后是麻省理工学院，分别有238703篇、159880篇和91386篇。从占比来看，同样也是帝国理工与清华大学最高。

然后，在社会科学领域，帝国理工学院占比最高，为17.38%，其次是麻省理工学院，占比16.66%，接下来是清华大学，占比15.60%。东京工业大学社会科学论文占比最低，仅为5.96%。

最后，人文学科是论文数量最少的学科，五所学校发表的论文最高也仅2000余篇。占比最高的麻省理工学院也仅有1.41%，其余四所高校的人文学科占比都低于1%，最低的东京工业大学占比0.26%。

分析表4中各个高校学术产出最为丰富的研究方向，不难发现：自然科学、生命科学与生物医药、应用科学是五所大学学术产出最丰富的学科领域。同时，五所大学的学科分布也各有侧重，本文通过可视化的方式直观呈现五所大学学科分布情况。各大学的学科分布见图5至图10。麻省理工学院重点发展自然科学和应用科学领域，帝国理工学院重点发展应用科学和生命科学与生物医药领域，亚琛工业大学则在自然科学、生命科学与生物医药、应用科学三个领域较为均衡地发展，东京工业大学则是非常突出地发展自然科学，清华大学学术成果主要集中在应用科学和自然科学领域。社会科学在五所学校中均占有可观的比例，而人文学科在五所大学的学术版图中占据的比例极小，尽管有学科属性的原因，其学术论文产出不如自然科学，但是普遍低于1%的学科占比也足以说明人文学科在五所顶尖高校中式微的现状。

（三）论文学科广度与论文跨学科性

从学科广度来看，Web of science核心合集中学科类别共有254个，Web of science全集研究方向共155个，研究领域共6个。五所高校中学科广度最高的是麻省理工学院，核心合集总学科数、全集期刊论文研究方向总数、全集总研究方向数分别为254、154、155个，几乎囊括了数据库中所有的学科。

基于全时间文献的跨学科性测量结果见表5、图11。从学科广度上看，麻省理工和帝国理工在五所大学中覆盖学科面最广，155个学科方向中涉及154个，接下来是亚琛工业大学和东京工业大学，清华大学的学科广度在五所大学中最低。

从香农指数来看，帝国理工学院的跨学科性在五所高校中最高，其次为亚琛工业大学。五所学校的跨学科性由高到低依次是帝国理工学业、亚琛工业大学、麻省理工学院、清华大学与东京工业大学。

（四）论文学科广度与论文跨学科性的变化趋势

为了更好地挖掘各大学跨学科性的变化趋势，分别测算各阶段五所大学的学科广度与跨学科性指标。以1972为界，将此后的50年划分为10个时间切片，即1972-1981、1982-1991、1992-2001、2002-2011、2012-2022，分别测量各所大学在各个时间切片上的跨学科性相关指标变化。学科广度变化见图12，跨学科性变化见表6、图13。

首先，从初始学科广度来看，帝国理工学院、麻省理工学院很早就具有非常宽的学科广度。早在第一个时间切片1972-1980年，帝国理工与麻省理工分别横跨了147和145个学科，这两所高校的初始学科广度远超其他三所。排名第三的是亚琛工业大学，在第一个时间切片有130个学科。之后是东京工业大学，初始学科105个。值得注意的是，由于清华大学在1972-1981年的论文样本量较低，整体不具有代表性，因此未包含在图表中。

其次，从学科广度的变化趋势来看，初始学科广度较低的大学学科广度扩张迅速。如清华大学在第一个时间切片未上榜，第二个时间切片1982-1991年，学科广度达到87，1992-2001年，达到139，2002-2011则更是达到153。东京工业大学在1982-1991年增加到120个学科，1992-2001年达到134个学科，2002-2011年则达到了147个学科。亚琛工业大学也是从初始的130个学科，经过30年达到151个学科。学科广度的快速提高表明各大学近年来都在往多学科方向发展。

最后，截至2022年，五所大学的学科广度达到较高的水平，麻省理工学院、帝国理工学院拥有154个学科，亚琛工业大学、清华大学拥有153个学科，东京工业大学拥有149个学科。这表明最近十年，这五所以理工科著称的大学已经一定程度上实现了跨学科发展。

在论文跨学科性变化趋势方面，五所大学在过去的50年中整体上呈上升趋势。五所大学的跨学科性变化趋势可以分为三类：第一类是逐步上升型，包括清华大学和东京工业大学；第二类是先上升后平稳型，麻省理工学院；第三类是平稳-上升-平稳型，帝国理工学院和亚琛工业大学属于此类型。出现平稳状态的高校具有的共同特点是起始的跨学科性都相对较高，逐步上升型高校的特点是起始跨学科性都偏低。

四、分析与讨论

（一）世界一流工科大学跨学科、综合化的学科布局成为共同趋势

在当今全球科技与社会融合的趋势下，世界一流工科大学普遍倾向于构建跨学科、综合化的学科。这种趋势不仅反映了知识交叉融合的需求，也是为了更好地应对复杂的现实问题。通过整合不同领域的知识和技术，这些大学能够更有力地推动创新、解决挑战，并在全球范围内保持竞争力。总体来说，五所大学学科生态系统趋向越来越复杂，个体（论文）数量剧增，物种（学科）类别也快速扩张。近50年来，五所大学发表的学术论文数量急剧增长，尤其是处于快速发展期的高校，如清华大学，论文发表的数量呈指数增长。大学学科广度越来越宽。目前为止，五所大学的学科广度都接近数据库上限。五所学校中，帝国理工学院、麻省理工学院很早就具有极宽的学科广度。回顾麻省理工学院跨学科发展历程，可以发现该校在“二战”结束以后就逐渐走跨学科发展道路，大力发展人文社科与管理科学。1950年成立人文、艺术与社会科学学院，1952年在原管理学系基础上成立斯隆管理学院。因此，麻省理工学院很早就成为一所文理兼顾的研究型大学。而对国内“双一流”建设高校来说，及早制定目标明确的跨学科发展战略，打造良好的跨学科生态是实现大学高水平内涵式发展的必由之路。

（二）世界一流工科大学学科分布既表明当前世界科学技术发展最核心的议题所在，也体现各自的学科发展特色

世界一流工科大学的学科分布不仅仅是一种表面现象，更是科学技术发展的核心议题的体现。各大学在不同领域的强势学科反映了其在全球科研体系中的地位和影响力。同时，学科分布也彰显了各自的学科发展特色，突显它们在特定领域的深厚积累和优势。首先，五所世界一流大学有三个共同重点布局的学科领域，分别是自然科学、生命科学与生物医药和应用科学。谢静等的实证研究也发现工学和医学是世界一流大学最重视的学科领域。^[37]其次，五所大学的学科分布各有侧重。例如，帝国理工学院重点发展应用科学与生命科学与生物医药领域。帝国理工学院的全名为帝国理工医学院（Imperial College of Science，Technology and Medicine），足以说明医学院在帝国理工学院具有极为重要的地位。此外，帝国理工学院的四大跨学科研究主题就包括以生命医学为核心的“健康的社会”^[38]。清华大学学术成果主要集中在应用科学与自然科学领域。麻省理工学院重点发展自然科学与应用科学领域。亚琛工业大学则在自然科学、生命科学与生物医药领域、应用科学三个领域较为均衡地发展。东京工业大学则是非常突出地发展自然科学。最后，五所学校的社会科学均占有一定的比例，人文学科在五所大学的学术版图中占据的比例极小。在推进学科建设的过程中，国内高校应依据学校发展历史与自身特色合理规划学科布局，一方面需要巩固已有的学科优势，另一方面也要尝试补齐诸如人文科学领域的短板，实现跨学科均衡发展。

（三）世界一流工科大学跨学科性差异与其跨学科发展战略密不可分

五所学校的跨学科性差异明显，层次分明，体现了各个学校跨学科发展战略的差异。世界一流工科大学之间的跨学科性差异并非偶然，而是与它们的跨学科发展战略紧密相连。不同大学在跨学科研究上的投入和侧重点，反映了它们对未来科技发展方向的理解和预见。这种战略性选择直接影响了大学在特定领域的影响力和竞争力。帝国理工学院最具跨学科性，无论是全时间的跨学科性，还是各时间段的跨学科变化趋势，它的跨学科性指标都遥遥领先。在帝国理工学院之后跨学科性最高的大学的就是亚琛工业大学。这两所大学的共同点是都有非常明确的跨学科发展目标，制定了非常详实的跨学科发展战略。帝国理工学院于2020年发布《帝国理工学院2020-2025战略规划》（Imperial College London Strategy 2020-2025），指出帝国理工学院在未来5年将仍旧以社会服务作为立校之本，并将全校的发展聚焦于四大跨学科研究主题：可持续发展的社会、健康社会、智慧社会和有弹性的社会。^[39]2019年，亚琛工业大学发布《联邦和州政府的卓越战略卓越大学资助项目：综合性的跨学科科技大学知识、影响、网络》战略规划。^[40]这是继前五年跨学科战略的又一次更新，更进一步推进亚琛工业大学朝跨学科综合性科技大学发展。从数据分析可以看出，两所高校的跨学科战略都取得了明显的成效。相比之下，麻省理工学院的跨学科性目前处于五所学校的中间位置，其跨学科性在上世纪90年代被亚琛工业大学超越。以最近的时间切片为例，东京工业大学在五所大学中跨学科性最低。这一方面由于东京工业大学长期精专于理工的传统，对其他学科领域（如人文社科领域）关注度不高，另一方面也可能受到日本文化中的传统科层体系和保守循规蹈矩观念的影响，不同年级、不同学科间的界限明确、壁垒分明，缺乏自由沟通交流的氛围。为此，2016年，东京工业大学进行了一场彻底的教育革命，调整了院系设置，取消了学院与学部的差异，成立融合理工学系等跨学科院系，重建了独特的本研一体贯通的楔形教育体系，毫无疑问是要朝着跨学科方向发展。^[41]

相比之下，清华大学的跨学科性与其他世界一流大学仍存在差距。清华大学在最近的时间切片内跨学科性排名第四，超越了东京工业大学，但相比其他三所大学，清华大学跨学科性还是偏低，这意味着当前清华的学科同质性还比较高。尽管清华大学近年来开始了一系列的综合化建设举措，也取得了巨大成就，且自身定位为一所“综合性研究型大学”^[42]，但是相比其他几所世界一流大学，清华大学还是略显学科同质化。例如，张（Zhang L）等的研究显示，在国内42所“双一流”建设高校的跨学科性比较中，清华大学排第20位，跨学科性也并不突出。^[43]因而，在接下来清华大学的学科建设中，应该关注非传统强势学科的建设成效。按学科生态理论，强势学科占据过多资源，弱势学科得不到充分发展，十分不利于学科生态系统的稳定与持续进化，进而影响到跨学科人才培养的质量。

（四）世界一流工科大学跨学科性从逐步提升到趋于稳定

近50年的实证数据显示，五所世界一流大学跨学科性的变化趋势的基本特征是从逐步提升到趋于稳定。这一趋势可以理解为这些大学在过去一段时间不断探索跨学科研究的有效模式，逐步建立了稳固的研究体系和团队合作机制。随着时间的推移，这些跨学科性的实践将更加稳定地融入大学的学术文化中。世界一流大学跨学科性的变化趋势可能具有普遍性，分析大学跨学科发展所处阶段有助于制定更加合理的学科发展规划。而五所案例大学发展趋势可以分为三种类型：（1）逐步上升型；（2）先上升后平稳型；（3）平稳-上升-平稳型。五所大学的跨学科性变化呈现的三种趋势表明，不同大学的学科结构处于不同的发展阶段。如帝国理工学院、麻省理工学院、亚琛工业大学已经度过了跨学科性快速提高的阶段，当前已经趋于稳定，而初始跨学科性相对较低的学校如东京工业大学、清华大学等仍处在稳步提升的阶段之中。以清华大学为例，清华大学的跨学科性从2000年前后开始急剧提升。进一步分析清华大学的跨学科发展趋势，一方面可以归因于中国高等教育规模的不断扩大、学术产出的提高，另一方面也得益于清华大学开始实施综合性发展战略。1952年院系调整后清华大学成为一所多学科性工科大学。改革开放后，学校先后恢复或新建了理科、文科、医学学科和经济管理学科等。^[44]可以推测，清华大学的跨学科性在未来会逐步提升直至趋于稳定。“双一流”高校在推进学科建设时应以实证数据监测评估本校跨学科性及跨学科发展阶段，根据自身所处跨学科发展阶段，制定目标明确、符合本校学科特色的跨学科发展战略，以便打造良好的跨学科生态系统。

（五）研究局限性

本研究在测量跨学科性时存在一定局限。由于学科间发表要求和周期的差异，以及某些学科如建筑和艺术的学术产出并非主要以论文形式存在，论文数据可能未能全面反映所有学科的贡献。此外，科研发表的主导学科如生命医学，其高产出和高影响力可能导致其他学科相对代表性不足。此外，数据库选取上的限制也未能覆盖所有学术产出，尤其是非英语文献，这可能对分析特定大学如东京工业大学、清华大学的学科广度和跨学科性造成偏差。

参考文献：

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（责任编辑 刘第红）