學科交叉現象的本質探析
——基于在對交叉學科現象的研究中的某些論述的分析

韋艷艷， 陳墀成

(廈門大學 哲學系，福建 廈門 361005)

近幾十年來，特別是上世紀六十年代以來，由于出現大量交叉學科，從而出現多學科協作研究并獲得巨大的成功，特別是諾貝爾獎獲獎研究中，大量出現多學科合作研究，且呈現逐漸增長的趨勢，使得國、內外興起對此類現象的研究熱潮。近幾年來，中國對交叉科學問題的興趣又再次提起，相關文獻逐年增加，呈現出越來越熱的趨勢。

在這些眾多的文獻中，主要可分為在兩個層面上的學科交叉現象的研究。一是從學科體系層面上，研究跨兩門或多門舊學科形成的一類新的學科的產生的機制、特點、作用等。二是從科學研究方式層面上，研究一種非單一或說多學科進行協作的研究方式。

根據路甬祥對學科交叉、交叉學科與交叉科學的定義，“學科交叉是‘學科際’或‘跨學科’研究活動”，這種研究活動“其結果導致的知識體系，構成了交叉科學”。更進一步說，通過“眾多學科之間的相互作用”，而“交叉形成的理論體系，構成交叉學科” ，而“眾多交叉學科構成交叉科學?！盵1]交叉科學包括邊緣科學、橫斷科學、綜合科學和軟科學等。交叉科學也有人稱之為跨學科。[2]根據路甬祥的這個定義，當采用學科交叉研究方式，當參與的各學科的理論、方法等融合到一定程度，形成具有自己的獨特性的專業(yè)范式后，新的交叉學科就產生了。因此交叉學科及交叉科學是學科交叉研究的極端結果。也就是說，二者的本質應該是一樣的。所以，在本文中把二者歸為了一類，稱為學科交叉現象，并對其共同的本質進行探討。

中國近三十年來對學科交叉現象的研究，找出了一些規(guī)律性的東西，取得一些成果。但是大多還是基于原有學科分科框架現狀，對學科交叉現象本質等的論述有本末倒置之嫌。如路甬祥提出交叉科學使科學實現了整體化、學科交叉導致眾多交叉科學前沿，即由于學科交叉，從而得到創(chuàng)新點、學科交叉有利于綜合性解決人類面臨的重大問題；郭傳杰，提出“交叉融合”是“原始創(chuàng)新的源泉”，認為交叉科學加速科學進程的內在動力；[3]劉吉提出“我們應該自學地制定各種科學規(guī)劃、各種科技政策來促進跨學科研究”[4]等等。

那么，學科交叉現象的本質到底是什么？我們首先得從科學為何分學科，或者說科學呈現出這種分科現狀的原因為何？

一、科學分科的根本原因

對于什么是一門學科，任定成認為，“學科的特征在于它的研究對象、語言系統(tǒng)和研究規(guī)范上”[5]，恩格斯認為，“每一門科學都是分析某一個別的運動形式或一系列互相關系和互相轉化的運動形式的”[6]。也就是說，作為一門獨立的科學學科，首先要具有自己獨特的、不同與其他學科的研究對象——特殊的運動形式，并有自己的理論術語與研究規(guī)范，根據庫恩的理論，還應有自己的共同體，如此才產生了一門學科。這樣的一些學科構成了近、現代的學科體系。

但是近、現代形成的學科體系不是自古就有的。在古代，由于對自然的認識不深，積累的知識較少，既不能形成針對不同研究對象的、可相互顯著區(qū)分的語言規(guī)則、理論、研究范式及專業(yè)共同體，更由于人類認識能力還能夠在整體上把握這些知識總體，沒有這個需要，因此沒有普遍的分科現象。由于人類生產的需要，在古代雖然人們未有現代明晰的學科觀點，也沒有進行分科的意識，但是還是基本分化出了最初的三個學科：天文、數學、力學。[6]

亞里士多德可以說是第一位對科學進行分科的人。但是，由于當時人類獲得的自然知識實在是不多，因此他也只能進行粗略劃分，僅把科學分為理論的科學、實踐的科學、創(chuàng)造的科學。理論的科學又包括物理學、數學、哲學，實踐的科學又包括倫理學、理財學、政治學，創(chuàng)造的科學又包括種植學、工程技術、文學藝術的創(chuàng)作，并創(chuàng)立了物理學、植物學、動物學和邏輯學等學科體系。但是，總的來說在古代近現代意義上的學科還未分化出來，此時的“科學”還只是一種模糊的綜合，是哲學的一部分，還未能形成學科體系。

到了文藝復興時期，由于要改造自然的雄心壯志，人類需要分門別類、精細地認識世界，這才開始了自然科學從哲學中分化出來的進程，各類分支學科開始陸續(xù)出現。

由于當時科學基礎的低下，當時的大多數的學者還不是只歸屬于某一學科、而是常常是在多個學科中進行科學探索，甚至還出現象達芬奇這樣的百科全書式的學者，涉及了當時所有的學科領域。文藝復興以后，人們對世界的認識越來越深入、專業(yè)化，人們再無能力與精力同時涉足多個不同的研究領域，只能把有限的精力集中于某些專門領域，此時才形成了某專業(yè)領域的共同體，才真正出現了現代意義上的“學科”。而且當時的科學研究者也開始意識到：對于不同的研究對象，應該使用不同的更適應其特殊性的研究方式，以取得較好的研究成效。因此，到此時，科學界開始刻意地進行分科，近現代科學學科體系開始建立起來。

總之，由于人的認識能力有限，而要探索的世界卻是浩繁的，其運動形式多種多樣，我們只能把有限的精力投入到某一較狹窄的領域。只有這樣，才能較有效率地取得成果。這是科學分科的根本原因，它所導致的分科體系，為之后的交叉學科現象的出現埋下伏筆，同時也是交叉學科現象出現的根本原因。當然，也如恩格斯所分析的，“科學分類就是這些運動形式本身依據其內部所固有的次序的分類和排列”，[6]因此，學科體系是自然界運動形式本身所固有的次序的反映，也是自然界普遍聯系的反映。

二、近些年學科體系的變化

由于進行分科研究，可以集中有限的精力于某領域，近現代科學取得了巨大的進步，并且不斷有新學科產生。特別是自第二次世界大戰(zhàn)以后，科學領域急劇增加。如在美國，戰(zhàn)后不久還只有50多個專業(yè)，20年后即分解到了900多個。[2]雖然科學學科體系越來越龐大，但是自近代以來，科學界一直沿用伽利略的科學研究方法，這也是近現代科學之所以取得巨大成功的原因之一。即選取簡單的系統(tǒng)，并在建構理論時采取近似處理。也就是說在對研究對象進行研究時，是進行了一些簡化處理的。這樣，在當時由于認識水平所限，無疑是非常有效。但是，作為科學研究對象的自然本身并不是簡單的，作為各個具體學科的研究對象的事物本身也都是復雜的。在對這些研究對象的進行深入研究中，不可避免地就會在原有基礎上發(fā)現大量的不同的運動形式，“正如一個運動形式是從另一個運動形式中發(fā)展出來一樣，這些形式的反映，即各種不同的科學，也必須是一個從另一個中產生出來”[6]，從而也就導致在此學科內部的進一部分化。學科體系的變化也隨之有所體現。如物理學中的理論物理學，1954年一個領域包括核子、原子和固態(tài)幾個專業(yè)，到1968年，固態(tài)物理被劃分為27個專業(yè)。[2]

當前的學科體系，除了出現大量由傳統(tǒng)學科內部分化而形成學科以外，同時還出現了大量介于或源于多個傳統(tǒng)學科而形成的新學科。如根據相關研究，目前數學與自然學科的數目大概有近萬個，其中就有許多具有交叉學科的性質。據相關研究的統(tǒng)計，至20世紀80年代，交叉科學學科總量占全部學科總數的近一半。[7]

三、科學學科劃界違反自然本性

自然界是一個統(tǒng)一的、連續(xù)的整體，科學的研究對象正是這個整體。正如薩頓所說，“自然界的統(tǒng)一性、知識的統(tǒng)一性和人類的統(tǒng)一性只是一個實體的三個方面。每一個方面都有助于證實其他方面的合理性。這個三位一體不過是一個基本統(tǒng)一性的不同表象”。[8]因此，作為科學分科體系應是自然這個整體的反應，也應具有統(tǒng)一性、連續(xù)性。但是，近代以來，隨著科學的發(fā)展，科學分化成不同的學科，雖然順應了科學發(fā)展的一定需要，并且也確實使科學得到了很大的成效，但是，近、現代科學的學科劃分格局，卻不是自然的本來面目的反映，未能與自然協調一致。

人類對自然本質的認識有一個變化發(fā)展的過程。早期，人們以思辨的方式，模糊地認識到，自然界是一個統(tǒng)一的整體。到近代科學，由于牛頓經典力學的成功，及宗教思想的影響，人們認為世界是由固定不變的，從而也認為，自然也是分離的。到了現代，由于科學的進步，人們認識到世界是在普遍聯系中不斷運動變化著的，[6]世界是一個統(tǒng)一的連續(xù)的整體，自然是復雜的，具有無限的層次，是普遍聯系著的?？茖W探索的對象是自然界、人和人類社會，這是一個相互聯系的完整的世界圖景。作為對客體的真實反映，科學系統(tǒng)也應是一個完整的連續(xù)的知識圖譜。可是由于現代科學學科體系形成的早期，人們是在機械自然觀指導下進行科學探索的。因此在最初的科學分類、學科劃分時，不可避免地出現各學科之間的相互分離與割裂。雖然，之后由于科學的進步，人們認識到自然是普遍聯系的整體，但現有的學科體系是在原有的機械自然觀下進行科學分類形成的學科體系基礎上發(fā)展而來，學科間的分離、割裂的硬傷不可避免。更為重要的是，由于自然界的復雜性、人類當前認識能力所限，自然界中的許多領域人類還未涉足。因此，基于有限的自然知識建立的學科體系，必然存在許多不連續(xù)點、空白處。

確實如普朗克所說，“科學是內在的整體，被分解為單獨的部門不是取決于事物的本質，而是取決于人類認識能力的局限性。實際上存在著由物理學到化學、通過生物學和人類學到社會科學的鏈條，這是一個任何一處都不能被打斷的鏈條?！盵1]但是，由于歷史與現實的原因，當前的學科體系中這個“鏈條”確實被打斷了。正如錢偉長的分析，當前的“每一個學科在整個連續(xù)體認識過程中都只占一個具體的部分”。[9]在各學科譜線之間留下有許多空白點或位置呢。

四、科學分科劃界違反科學活動的本性

科學研究實質上是一種實踐活動，實踐的技能和操作對于其自身所實現的成果而言是決定性的。[10]而當前的學科體系是基于靜態(tài)的知識科學觀建立起來的。這種知識分科體系，主要強調某一學科的理論體系。而“實驗有自己的生命，科學的實用性成功不會因為人們對這種成功的理論解釋的改變而受到阻礙?！盵10]當某一學科的理論有所改變時，作為其范例的某一具體案例本身并不會改變。而當某學科理論體系未發(fā)生變化，可是由于實驗手段的改進或其他學科實踐手段的移植，其研究規(guī)范有可能發(fā)生了很大的變化了變化。此時，對該學科理論體系可能影響不大，在具體研究活動中卻可能影響很大，研究模式可能都完全改變了。因此，現有的這種基于知識本位的學科體系不能體現出科學的這種實踐本性。

更重要的是，“在自然科學中，如同在經濟學或倫理學或法學中一樣，人們是從具體開始的，他們總是從抓住出現的個別問題入手”，[11]即科學研究活動是以問題為中心的，是為了解決問題。因此，研究人員是從解決問題的實際需要來進行選擇理論、手段、人員、儀器等，而不會關注于哪些是屬于什么學科。如朱清時等對C60的研究。

朱清時多年從事選鍵化學研究，而對搞選鍵化學的人來說，希望做化學實驗“能夠像裁縫剪裁衣服那樣，做分子‘剪裁’，對單個化學鍵進行選擇性加工”。朱清時認定這可以通過掃描隧道電子顯微鏡來實現。按照傳統(tǒng)，掃描隧道顯微鏡的使用不屬于選鍵化學研究的范圍。朱清時當時僅是由于財力所限，而不是考慮什么新研究領域的問題，而未能立刻購買此儀器進行研究。此來，由于機緣，朱清時認識了凝聚態(tài)物理學教授侯建國。二人各自從自己的研究需要出發(fā)，進行合作，合買了掃描隧道電子顯微鏡。后來又由于意識到量子力學計算方法特別適用于單分子化學的計算，朱清時又邀請了精于量子力學計算的基礎物理中心的楊金龍加入。三人聯手，取長補短，很快在1999年出了成果，獲得了清晰的碳60分子圖片。[12]三人的合作，從始至終，都只是為了解決手頭研究的問題，而不是刻意進行所謂學科交叉。獲得諾貝爾獎的跨學科研究中，研究者也都是出于解決科學研究實踐中的問題的需要，向其他專業(yè)領域借用或引入思想、方法、手段、儀器甚至人員等，而不是特意為了進行多學科交叉協作。

因此，在科學研究中，科研人員為使自己的研究實踐進行下去、解決問題，會尋視可能利用的任何方法與手段，而不會想到現有學科框架，更不會刻意關注學科界限，使自己的解決問題能力受限。囿于學科框架的局限進行科學研究是與科學研究的實際狀況完全不協調。

五、科學在不斷分化與綜合中發(fā)展

從第一個交叉學科——物理化學開始，在不到一個世紀的時間內，交叉學科數量幾乎與數千年來人類科學文化積累起來的學科總量相等。而且在不斷產生的新學科中，還呈現出交叉學科所占比例越來越大的趨勢。有人據此提出，現在的科學發(fā)展趨勢是綜合化或整體化。這種觀點以偏概全了。

科學中這種學科融合現象并不是現代科學的特有現象。從跨學科的涵義來看，哲學就是橫跨自然科學與社會科學的一門“跨學科”。美國新墨西哥大學的哲學教育A.J.巴姆(Bahm)就說過“哲學，就其綜合功能而言，本質上是主要的跨學科”，[13]錢學森也在這個意義上提出，“一般公認的所謂正規(guī)學科也是交叉的，它們是不叫交叉學科的交叉學科……與自然科學和社會科學并列的還有數學科學、系統(tǒng)科學實驗、思維科學、人體科學、軍事科學、文藝理論和行為科學。這九個學科部門之間顯然有交叉。如果說到這九門科學的實際應用，那其中的交叉就更甚了”。[14]而如果僅僅把交叉學科限制在傳統(tǒng)學科體系形成后的產物，那么大概在17世紀下半葉時，現代意義上的交叉科學就開始萌芽：1670年萊莫瑞最早提出了‘植物化學’概念，18世紀中葉羅蒙諾勃夫創(chuàng)建了‘物理化學’學科。[3]

其實科學的“綜合”趨勢一直存在。從人類開始探索自然、學科產生后，在科學研究活動中，學科間的互相移植、滲透和融合就一直存在。如最初形成的三門學科，數學作為工具，就一直被應用于天文學與力學研究應用中。隨著科學的發(fā)展，科學分科體系的逐漸成熟，作為研究較基礎的運動形式的物理學，它的研究手段與知識更是隨著發(fā)展不斷向其他學科移植、滲透。

從人類的認識世界的過程來看，科學的這種“綜合”趨勢可以說是科學發(fā)展的必然結果。如恩格斯所說，人類只有先研究了較低級的運動形式，在其基礎上才能探索較復雜高級的運動形式的本質規(guī)律。隨著對較低級的研究對象本質地不斷認識，人類必然要進入對更高層次的運動形式的研究。這種復雜性程度較高的運動形式，涉及到的層次與對象要豐富得多。由此，一是在原有的研究對象、方式上，必不可能完全遵循現有學科的，更由于所涉及對象與范圍的擴大，其研究領域也不可能與原有的學科重合同時。二是對它的研究，也不可能在原有的、基于較低等的運動形式為研究對象的學科框架中，找到合適的位置。也就是說，原有的相對較低級的運動的形式為研究對象的學科劃分不可能把它囊括進去。從而只能跨越相關的幾個較簡單的運動形式為研究對象專業(yè)領域，而建立起一種表現出“綜合”幾個專業(yè)領域的理論、規(guī)范等的新的專業(yè)研究領域的態(tài)勢(其發(fā)展的極端成果就是一種新的學科)。因此，從這個角度可以說，當代這種“綜合”不是真正的綜合，甚至可以說，這種“綜合”實際上還是一種分化的表現。因此當代科學發(fā)展不能說主要是具有綜合化的趨勢。

而科學分化進程是從始至今是一直在持續(xù)著的。從最初的學科形成開始，科學的分化就一直存在。而且就當代大量新學科出現的現象來推斷，科學的分化還在繼續(xù)，并且勢頭還很強勁，絕不可能是末勢。而最根本的是，由于自然界的復雜性，以及人類的認識能力的有限性，為了以有限的能力與精力取得更大的成果，還是要把精力投入限定到某一狹窄的領域。因此，科學的分科現象還將存在，并且，隨著科學知識的不斷豐富，分化仍將持續(xù)，且會是長久地持續(xù)下去。

實際上科學發(fā)展是一個“綜合”與“分化”統(tǒng)一的進程。如一門新學科的出現，就是分化與綜合共同作用的結果。如第一個交叉學科物理化學的形成。在十九世紀下半葉以前的近代化學初期，化學家常常又是物理學家。提出作為近代化學誕生標志的化學原子論的道爾頓，起初就是一位物理學家。當時的物理學與化學研究的問題常常相互有關，互相滲透與補充。到了十九世紀下半葉，隨著工業(yè)生產力的發(fā)展，以及此前大量涌現的化學和物理學成就的逐步積累，近代化學迅速向專業(yè)化分工，化學家在研究方向及方法上和物理學家才終于分道揚鑣。而物理化學正是在這個時期開始獨立形成的。[15]

交叉學科的分布情況也顯示出這種分化與綜合一體的特性。當前的交叉學科中，雖然很多人強調跨文、理科的交叉學科，但是這類交叉學科，只占全部交叉學科的10%。[15]更多的交叉學科是在自然科學內部的各學科間的交叉，而且多是與原就比較成熟、發(fā)展較充分的物理、化學間的交叉。物理、化學學科，成果豐富，分化較多，與其他的交叉也多。隨著科學的迅速發(fā)展和各門學科之間的相互滲透，物理化學與物理學、無機化學、有機化學在內容上存在著難以準確劃分的界限，從而不斷地產生新的分支學科，例如物理有機化學、生物物理化學、化學物理等。[3]

如上所述，科學發(fā)展的分化與綜合本來就是兩面一體的。當前科學發(fā)展的主要趨勢不但不是“綜合”，可能“分化”才是其主流，只是當前分化進程中“綜合”的特征與處于收集、分類的初級階段的近代科學相比，程度更高、表現得更明顯而已。

六、結論

綜上所述，學科交叉現象是科學發(fā)展的產物，是生產的需要和科學實踐活動的需要的產物，是科學體系分化、綜合發(fā)展趨勢的體現，是自然及科學本質的必然表現。因此，不是交叉科學使科學實現了整體化，而是學科交叉現象是科學在發(fā)展過程中逐步實現自己的整體化本質的體現。不是由于學科交叉導致創(chuàng)新點，而是由于科學實踐中解決研究問題的需要，導致了學科交叉現象。學科交叉確實有利于綜合性解決人類面臨的重大問題，但科學研究人員是從解決這些復雜問題的實踐需要出發(fā)，進行學科交叉式研究的，而不是為了刻意地交叉，而且僅僅刻意地進行“交叉”，是不能解決問題的。學科交叉之處確實多表現為創(chuàng)新點，但這不是學科交叉的作用，而是現有學科體系不連續(xù)性的體現，是科學進一步整體化的體現，因此，交叉科學也不是加速科學發(fā)展進程的內在動力。

對交叉學科現象的研究，目的是為了更好地促進研究、發(fā)展科學。探索交叉學科現象的規(guī)律，雖然可以變自發(fā)為主動，可能取得一定成效，但如果僅做到這個層面，實際上還是受限于現有學科體制。基于這種思維框架，在研究中只會處處受限，很難有所創(chuàng)新。只有改變科學觀，認識到科學研究的對象——自然是一個連續(xù)的整體，科學研究是一個實踐活動，著眼于當前在手的實踐活動本身，徹底拋開學科界限的禁錮，才能真正做到“解放思想”。也只有基于這樣的基礎，制定各種科學規(guī)劃、政策、制度等，才能真正解放科學研究活動，使其順應科學的本質，排除影響科學發(fā)展的障礙，使科學獲得巨大進步。

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