世界一流學科的建設歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展方向

梁健

[摘 要] 生態(tài)學是研究生物與環(huán)境之間相互關系的學科。我國生態(tài)學學科發(fā)展現(xiàn)狀與美國還有不小的差距。在“雙一流”背景下，我國研究部門應緊密結(jié)合實際，服務國家急需，尤其是青藏高原上的相關機構(gòu)，要聚焦國家生態(tài)安全屏障和以國家公園為主題的自然保護地體系建設，建立長期監(jiān)測體系，開展預測性和前瞻性的科學研究，推進生態(tài)安全屏障保護和建設關鍵技術研究與示范，解析生態(tài)系統(tǒng)旗艦物種、特有物種的環(huán)境適應機理，加強綠水青山、冰天雪地轉(zhuǎn)化為金山銀山的能力，助力青藏高原生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展。

[關鍵詞] 一流學科;生態(tài)學;建設歷史;建設現(xiàn)狀;發(fā)展方向

[基金項目] 2019年度青海大學教育教學研究項目“多學科領域支撐的一流學科建設評估研究”（JY201909）

[作者簡介] 梁 ?。?983—），男，山東煙臺人，理學博士，青海大學一流學科建設辦公室副教授，碩士生導師，主要從事高原特色生物資源研究。

[中圖分類號] Q14-5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）27-0021-04 [收稿日期] 2021-11-10

一、生態(tài)學發(fā)展歷史

生態(tài)學一詞最早由恩斯特·?？藸栍?869年首次提出，這一詞匯來源于希臘詞根“οικοσ”和“λογοσ”，兩個希臘詞根分別表示：住所、處所，學問、知識[1]。關于生態(tài)學含義界定經(jīng)歷了漫長的歷史過程，期間勒特、唐納德·沃斯特、卡森、恩斯特·?？藸柕瓤茖W家對這一名詞的概念確定做出了重要貢獻，最終大家普遍認可生態(tài)學的概念為：“生態(tài)學是研究生物與環(huán)境之間所有關系（或相互關系）的學科?！?/p>

公元16世紀之前，是生態(tài)學的萌芽期，科學家通過比較觀察的方法，認識到環(huán)境和氣候?qū)ι锷L的重要性。從17世紀開始，1670年，化學家鮑爾探究了氣壓對動物影響的效應。1735年，雷莫發(fā)表了昆蟲學著作，記述了許多關于昆蟲生態(tài)學的內(nèi)容。1807年，洪堡提出了植物群落、群落外貌等概念，并結(jié)合氣候和地理因子描述了物種的分布規(guī)律。19世紀末20世紀初，生態(tài)學逐漸成為一門獨立的科學。1855年，德坎多爾將積溫概念引入植物生態(tài)學。1859年，達爾文發(fā)表了《物種起源》。1877年，莫比烏斯創(chuàng)立生物群落的概念。1896年，施羅特創(chuàng)立了個體生態(tài)學和群體生態(tài)學概念。20世紀初至20世紀50年代是生態(tài)學發(fā)展的鞏固期。這一時期生態(tài)學理論形成、生物種群和群落由定性向定量描述、生態(tài)學實驗方法逐步發(fā)展，形成了北歐學派、法瑞學派、英美學派和前蘇聯(lián)學派四個代表性的派系。當前，生態(tài)學已經(jīng)形成了細胞、組織、器官、器官系統(tǒng)、個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、景觀、生物群區(qū)、生物圈等11個綜合組織層次[2]。發(fā)展目標上，重點強化科學發(fā)現(xiàn)與機理認識，強調(diào)多過程、多尺度、多學科的綜合研究，重視系統(tǒng)模擬與科學預測。發(fā)展方向上，從單純探索自然的理學走向理學、工程技術與社會科學的結(jié)合，實現(xiàn)了由認識自然的理論研究向理論與應用并舉的跨越。

二、“世界一流”生態(tài)學學科建設現(xiàn)狀

（一）美國“世界一流”生態(tài)學學科建設現(xiàn)狀

美國被認為是世界上生態(tài)學最發(fā)達的國家。1897年，美國考爾斯發(fā)表了博士論文《印第安納州北部沙丘植物區(qū)系的生態(tài)學關系》，開啟了對于植物演替問題的生態(tài)學研究，成為全球植物生態(tài)學研究的奠基者之一。1915年，美國成立了生態(tài)學會，會員人數(shù)超萬人。學會主要從事生態(tài)學的教育、科學研究和利用生態(tài)科學解決重要的生態(tài)環(huán)境問題。1920年，美國生態(tài)學會創(chuàng)辦了生態(tài)學學術期刊Ecology，主要刊登生態(tài)學領域的研究論文，學會擁有兩種生態(tài)學領域的頂級雜志。1953年，美國著名生態(tài)學家奧德姆撰寫的《生態(tài)學基礎》（Fundamentals of Ecology）出版，成為受世界各國歡迎的生態(tài)學“經(jīng)典之作”，已出版第五版。1962年，蕾切爾·卡遜撰寫出版了《寂靜的春天》，講述了因過量使用農(nóng)藥嚴重危害了人類生存的環(huán)境，導致人類將面臨“一個沒有鳥、蜜蜂和蝴蝶的世界”，喚起了人們的環(huán)境保護意識，引發(fā)了公眾對環(huán)境問題的注意，激勵各國重視生態(tài)環(huán)境保護問題，科學家開始注重生態(tài)學原理在環(huán)境治理中的應用。

在高等教育領域，1990年美國普林斯頓大學最先創(chuàng)建生態(tài)學與進化生物學系。目前，美國生態(tài)學排名前10的學校分別是，芝加哥大學生態(tài)學與生物進化系，哈佛大學有機生物學與進化生物學系，加州大學伯克利分校生態(tài)學系，加州大學戴維斯分校進化與生態(tài)學系，杜克大學生態(tài)學項目，康奈爾大學生態(tài)學與進化生物學系，斯坦福大學全球生態(tài)學系，普林斯頓大學生態(tài)學與進化生物學系，德州大學奧斯汀分校生命科學學院，佐治亞大學奧德姆生態(tài)學院等。加州大學戴維斯分校進化與生態(tài)學系是美國規(guī)模最大的生態(tài)學研究基地。美國72所大學設有生態(tài)學專業(yè)，40所高校的生態(tài)學專業(yè)位居世界前100名。

（二）我國“世界一流”生態(tài)學學科建設現(xiàn)狀

“生態(tài)學”這一漢語名詞在中國的出現(xiàn)可以追溯到20世紀30年代，20世紀50年代我國生態(tài)學進入顯著發(fā)展階段，80年代進入迅速發(fā)展時期。進入新世紀，生態(tài)學研究重點關注生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境壓力和環(huán)境問題，探索生態(tài)環(huán)境問題的解決方案[1，3]。1979年我國生態(tài)學會成立，目前會員人數(shù)超過萬人。2011年，國務院學位委員會將生態(tài)學調(diào)整為一級學科。目前，全國開設生態(tài)學本科專業(yè)的院校67家，生態(tài)學一級學科碩士點招生單位111家，一級學科博士點招生單位61家。2017年，教育部、財政部、國家發(fā)展改革委聯(lián)合發(fā)布首批“雙一流”建設高校及建設學科名單，42所高校進入“一流高校”建設序列、95所高校進入“一流學科”建設序列，其中“生態(tài)學”一流學科建設有11所高校[4]。我國生態(tài)學進入“永攀學科高峰，爭創(chuàng)世界一流”新發(fā)展時期。

學科以什么樣的標準進行評判呢？目前大家較為認可的方式是通過排名進行衡量[5]。“雙一流”主要通過教育部組織相關專家開展學校、學科評估。從2002年開始，我國共計開展了四輪學科評估。由于生態(tài)學2011年才被設立為一級學科，因此生態(tài)學作為一級學科參加了第三輪和第四輪的學科評估。第三輪學科評估中共計78所高校參與，整體水平前三檔的高校分別是：北京師范大學、中山大學、復旦大學、華東師范大學、浙江大學、云南大學、蘭州大學、北京大學、南京大學。第四輪學科評估中共計100所高校和科研機構(gòu)參加生態(tài)學學科評估，評估結(jié)果“A+”的高校有2所，分別是：浙江大學、中山大學;評估結(jié)果“A”的高校有3所，分別是：北京大學、東北師范大學和蘭州大學;評估結(jié)果“A-”的高校有5所，分別是：北京師范大學、復旦大學、華東師范大學、南京大學、云南大學;評估結(jié)果“B+”“B”“B-”的高校各有10所。

同期對比國際科學評估排名，分析我國生態(tài)學學科情況。以軟科中國大學排名中世界一流學科排名（以下簡稱GRAS）為基準，2017年GRAS排名中，我國沒有一所高校進入生態(tài)學專業(yè)全球前100。排名靠前的是北京大學113名，北京師范大學204名，香港大學240名。2021年GRAS排名中，北京大學躋身81位，中山大學116名，北京師范大學152名，整體進步明顯。以2017年GRAS中教師獲權(quán)威獎項數(shù)排名，北京大學位列113名，北京師范大學204名，香港大學239名。2021年GRAS排名中，分別是北京大學81名，中山大學116名，北京師范大學152名，從綜合表現(xiàn)來看，我國生態(tài)學發(fā)展水平良好。從發(fā)展勢頭來看，過去五年我國的生態(tài)學學科發(fā)展迅速，論文水平提升明顯，社會知名度進一步提高。

（三）“世界一流”生態(tài)學學科現(xiàn)狀分析

當前生態(tài)學學科發(fā)展正面臨著前所未有的機遇，同時也肩負著重大的歷史使命和責任，要求生態(tài)學研究必須立足時代、面向全球、注重學科交叉融合。同時必須認識到，由于生態(tài)學學科交叉、融合、龐雜的基本特征，截至目前全球生態(tài)學研究流派眾多、理論模型層出不窮，缺乏大一統(tǒng)的基本理論框架，甚至對于最終是否能夠出現(xiàn)大一統(tǒng)理論，大家都持不同意見。20世紀80年代以來，全球經(jīng)濟快速發(fā)展，人口快速增長，環(huán)境問題逐步顯現(xiàn)，推動生態(tài)學朝著解決環(huán)境問題的方向快速發(fā)展。但是必須從根本上認識到近百年來生態(tài)學的發(fā)展仍然緩慢，沒有出現(xiàn)可以推演的定律，達爾文的物種進化理論也只是現(xiàn)象的歸納結(jié)果。生態(tài)學理論研究乏善可陳，以種群動態(tài)、生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)等有關規(guī)律研究為例，生態(tài)學中相關研究規(guī)律往往不能適用于多數(shù)情況，因此曾有人說“‘生物學’（此處是指包括生態(tài)學的大生物科學領域）中只有一條普遍定律，那就是一切生物學定理都有意外”。譬如“生物圈2號”實驗的失敗，警示人類目前還無法建造一個脫離地球自然環(huán)境的棲息地。但同時告訴我們，人類要依賴地球存活，要珍惜大自然的一切，與地球萬物共同持續(xù)發(fā)展，不能妄圖征服自然。

三、“世界一流”生態(tài)學學科建設方向

（一）學科建設思想

黨的十八大以來，“生態(tài)文明建設”成為“五位一體”總體布局的重要部分，將生態(tài)文明建設同經(jīng)濟建設、政治建設、文化建設、社會建設提到了同一高度。黨的十九大報告指出：“必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，堅持節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策，像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境，統(tǒng)籌山水林田湖草系統(tǒng)治理，實行最嚴格的生態(tài)環(huán)境保護制度，形成綠色發(fā)展方式和生活方式，堅定走生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路，建設美麗中國，為人民創(chuàng)造良好生產(chǎn)生活環(huán)境，為全球生態(tài)安全作出貢獻?！?018年，我國在國家機構(gòu)改革中組建了“自然資源部”和“生態(tài)環(huán)境部”，集中力量加強我國生態(tài)環(huán)境保護，推進“美麗中國”建設。以上對我國生態(tài)學學科發(fā)展提出了新的要求和期待。

（二）學科建設方向

國務院學位委員會將生態(tài)學升級為一級學科后，在2018年7月確定生態(tài)學一級學科下設7個二級學科方向，即動物生態(tài)學、植物生態(tài)學、微生物生態(tài)學、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學、景觀生態(tài)學、修復生態(tài)學和可持續(xù)生態(tài)學。近年來，我國環(huán)境污染和生態(tài)破壞問題日益嚴重，環(huán)境事件頻發(fā)，給生態(tài)學提出了新的挑戰(zhàn)，“污染事件的發(fā)生發(fā)展過程、怎樣利用生態(tài)學理論解決當前環(huán)境問題、怎樣評價污染問題的治理效果”等一系列問題給生態(tài)學的發(fā)展提出了新挑戰(zhàn)。首先，生態(tài)學的研究必須立足于生物與環(huán)境的相互關系。其次，理解生態(tài)學是一個學科群的屬性，鼓勵新學科分支的產(chǎn)生，以交叉學科的思想解決現(xiàn)有科學問題。最后，生態(tài)學雖屬于理科范疇，也要加強與工程學、技術科學和人文科學的交叉及聯(lián)合研究。

以青藏高原為例，其為亞洲乃至北半球氣候變化的“感應器”和“敏感區(qū)”，是我國與東亞氣候系統(tǒng)穩(wěn)定的重要屏障機制，這一地區(qū)的生態(tài)安全屏障作用、發(fā)展趨勢，受到全球關注。針對青藏高原地區(qū)持續(xù)出現(xiàn)的氣候變暖、冰川退縮、野生動物棲息地破壞、草地退化等日益突出的生態(tài)問題，前期已開展了一系列監(jiān)測、生態(tài)恢復建設工程及修復效應監(jiān)測評估，取得了部分具有代表性的研究成果，開展了一批生態(tài)系統(tǒng)保護、恢復、可持續(xù)關鍵技術的推廣[6]。但是必須認識到，現(xiàn)有生態(tài)學理論、模型、技術對生態(tài)安全屏障保護的理論和技術支撐仍然不足。黨的十八屆三中全會提出“建立國家公園體制”，黨的十九大進一步提出“建立以國家公園為主體的自然保護地體系”，明確了我國自然保護地體系的轉(zhuǎn)變，表明我國生態(tài)保護進入了新時代、新階段。同時必須客觀認識到國家公園在我國還處于起步較晚、理念較新、研究較少的初級階段。國家公園研究并非單一的自然科學問題，同樣是關乎國家生態(tài)安全和生態(tài)文明戰(zhàn)略的哲學社會科學問題。未來生態(tài)學研究中，還要注重生態(tài)基礎理論研究，進一步明晰這一復雜的社會、經(jīng)濟、自然復合系統(tǒng)。一是建立長期的監(jiān)測體系，在更大尺度、更長時間上開展更多內(nèi)容的監(jiān)測，積累青藏高原的第一手生態(tài)數(shù)據(jù)。二是開展預測性和前瞻性的科學研究，深刻認識青藏高原環(huán)境變化對于全球氣候變化的影響和發(fā)展趨勢，明確其對自然和人工生態(tài)系統(tǒng)的重要影響。青?！叭础笔侵腥A水塔，要對水文生態(tài)學開展探究，須認識和預測淡水資源和環(huán)境的變化，明確三江源生態(tài)系統(tǒng)水源的涵養(yǎng)能力。三是進一步探究重要生態(tài)功能區(qū)維持和退化的機理，推進生態(tài)安全屏障保護和建設關鍵技術研究與示范，明確區(qū)域類型及功能定位，構(gòu)建合理的監(jiān)測與評價指標體系，集成保護和修復技術研究，開展基礎理論、修復技術、適用性分析集成研究，形成系統(tǒng)性和綜合性的生態(tài)安全屏障保護與建設支撐技術，助力“碳中和”目標實現(xiàn)。四是從分子生態(tài)學的角度闡釋青藏高原生態(tài)系統(tǒng)旗艦物種、特有物種的環(huán)境適應機理，探究生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能耦合的關系。五是通過交叉學科的研究，加強綠水青山、冰天雪地轉(zhuǎn)化為金山銀山的能力，真正實現(xiàn)青藏高原生態(tài)保護優(yōu)先，推動高質(zhì)量發(fā)展，創(chuàng)造高品質(zhì)生活。

參考文獻

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History， the Current Situation， and Future Directions of the World First-class Discipline

Taking Ecology as an Example

LIANG Jian

（First-class Discipline Construction Office， Qinghai University， Xining， Qinghai 810016， China）

Abstract： Ecology is the study of the relationships between living organisms and their physical environment. Yet， compared with the US， ecological study of China has weak points in multiple aspects. In the context of “double first-class” initiative， universities， and research institutes should focus on solving the urgent problems of the nation. Especially for facilities located at the Tibetan plateau， more attention should be paid to the construction of the national ecological security barrier and the national parks. To support these arduous tasks， concerted efforts should be made in several aspects concerning “establishment of long-term monitoring systems”， “performing predictive and prospective scientific research”， “key ecological technologies for protection and construction of the national ecological security barrier”， and “protection of flagship and endemic species and their adaption mechanisms.” These explorations will promote the capability of transforming “ecological services” to “economic values”. Thus， we should support the protection and high-quality development of Tibetan plateau.

Key words： first-class discipline; ecology; construction history; the current situation of construction; future direction