第三节 交叉学科的意义
交叉学科发展至今累计已达数千门，是科学发展所取得的重要成果，是人类巨大的知识财富，对经济社会的发展具有重大的意义。
一、改变人们的思维方式
交叉学科的发展改变了人们的思维方式。在以学科划界的研究模式下，在认识客观事物的过程中，存在孤立、片面、静止地看待事物，不全面、联系、发展地观察事物的思维方式，固守着只研究本学科，认为越过本学科研究相关的其他学科是不务正业的思想；在学科建设中，固守着本学科，不向外发展，使学科僵化，影响了科学的发展。应该遵循科学发展的规律，在本学科发展的同时，在原有学科的基础上，寻找正确的切入交叉点，使之豁然开朗，别有洞天，促进新学科的生长。
科学实践证明，交叉学科的发展使人们的思维方式从保守思维到开放思维，从单向思维到多向思维，从单线思维到交叉思维，尤其是交叉思维的单科交叉和多科交叉思维，推动了交叉学科的大发展。
人的认识是基于客观事物的普遍联系性，从点到线到面到体的揭示其联系性的逐渐扩大的升华认识过程。一般来说，人们的认识在具体的生产实践、科学实践、社会实践的基础上，先是认识点，接着是认识线、认识面、认识体，这就是点线面的认识过程。人们的另一条认识路径，是从体到面到线到点的深入认识客观事物的过程，这常常表现为从事物的整体或全面出发，逐步认识具体事物。
从认识客体分析，客观事物有大有小、千姿百态，其构成有点、线、面、体，而其点、线、面、体也有自身的构成要素，若干元素构成点，若干点构成线，若干线构成面，若干面构成体(事物的整体)。依据唯物辩证法普遍联系的观点，沿着从点到线、面、体，或从体到面、线、点的认识路径，并揭示其构成要素之间的交叉点，就能全面、深刻地认识客观事物，促进交叉学科的发展。例如，根据吴维民、林永寿对交叉学科结构形式的全面系统的研究，“总共收集到综合学科下属二级类大学科42个，其下属的分支交叉学科 3172 门，其中表现为‘交’的结构形式的交叉学科有2581门。‘交’二门以上的交叉学科有2313门；‘交’三门以上的交叉学科有791门；‘交’四门的交叉学科有5门。充分体现了‘交’的特色。”注35可以看出，交叉学科的发展改变了人们的思维方式，而人们思维方式的改变，又大大地促进了交叉学科的发展。
二、促进学科发展
(一)交叉学科是重大科学成就的源泉
随着科学的发展和经济社会建设的需要，交叉学科得到长足的发展，在交叉学科的边缘或交叉点上，产生了科学上的新理论、新发明和新工程技术，使交叉学科向着更深层次和更高水平发展。不同学科的理论与方法的相互交叉融合，在理论与技术达到成熟的时候，往往就会出现理论上的突破和技术上的创新。交叉学科是取得重大科学成就的源泉。将某种交叉学科已发展成熟的理论、方法和技术应用到另一学科的实践，能够产生重大科学成果。例如，20世纪自然科学有三大重要发现——相对论、量子力学和DNA双螺旋结构。其中DNA双螺旋结构的发现是科学史上最富传奇性的成就之一，作出重大贡献的科学家一共有四位：物理学家克里克(Crick)和威尔金斯(Wilkins)，生物学家沃森(Watson)，化学家富兰克林(Franklin)。他们四人具有不同的知识背景，在同一时间都致力于研究遗传基因的分子结构，在既合作又竞争，充满交流和争论的学术氛围中，发挥了各自专业的特长，为DNA双螺旋结构的发现作出了杰出贡献。这是由多门学科交叉渗透、相互借鉴产生的一项举世瞩目的科学成果，成为科学史上生命科学发展的重要里程碑。基因工程中的DNA重组技术也是学科交叉的产物。这一技术的开拓者和创始人，美国生物化学家保罗·伯格(Paul Berg)借助类似工程设计的方法，利用限制酶和连接酶处理SV40病毒和大肠杆菌DNA碎片，最终使两个不同来源的DNA片段连接在一起并发挥出其应有的生物学功能。这是世界上首次完成的基因重组和DNA人工转移的重大创新研究，证明了完全可以在体外对基因进行操作，从而为人类主动改变生物的性状和功能，创造更加适合于人类需要的新生物提供了重要方法，开创了遗传工程的新纪元。注36
(二)交叉学科导致交叉科学的前沿
交叉学科的交叉点和边缘地带，是科学新的生长点、新的科学前沿，往往有可能产生重大的科学突破，使科学发生革命性的变化。学科交叉的方式多种多样，交叉的跨度日益增大，交叉的层次不断加深。学科交叉是学术思想的交融，实质上是交叉思维方式的综合、系统辩证思维的体现。自然界的现象复杂多样，仅从一种视角研究事物，必然具有很大的局限性，不可能揭示其本质，也不可能深刻地认识其全部规律。因此，唯有从多视角出发，采取交叉思维的方式，进行跨学科研究，才可能形成正确完整的认识。著名物理学家海森伯认为：“在人类思想史上，重大成果的发现常常发生在两条不同的思维路线的交叉点上。”在多学科之间、多理论之间发生相互作用、相互渗透，形成了“科学键”，从而能开拓众多交叉科学前沿领域，产生出许多新的“生长点”和“再生核”，如粒子宇宙学、生物物理化学、生物数学、基因组学与蛋白质组学、神经系统科学、微阵列技术、太空科学、环境科学、科学伦理学、系统科学、自然社会学和社会自然学等。迄今，交叉学科的数量已达2000多门，其中许多都是交叉科学的前沿。注37
(三)交叉学科促进了学科建设
随着现代科学技术的飞速发展，传统学科的发展与开拓新领域彼此交替、互相共存、共同建设。在学科建设中，一批研究事物共性方面规律的学科，如系统论、控制论、信息论等横断学科，为交叉学科的发展和传统学科的改革提供了理论支持与新的途径。在强大的科技大潮冲击下，学科整体格局出现不断分化与不断综合，不断深层化与不断交叉，融合了不同学科的范式，推动了以往被专业学科所忽视的领域的研究，打破了专业学科的垄断，增加了各学科之间的交流；创造了以“问题解决”为中心的研究模式，推动了以解决重要实际问题为内容的不同学科的彼此交叉融合，有利于科学上的重大突破。大批交叉学科的问世和新学科群的崛起，给学科体系增添了新的学科，注入了新的血液，有力地促进了学科格局的变化，形成了新的学科体系，推动了学科的建设。
大量交叉学科的涌现，震撼了传统学科按传统模式建设的方向，暴露了传统学科结构及其建设的局限性，致使任何一门传统学科都无法故步自封，只有打破自设“城门”，突破原有学科的界限，面向实践，面向现代化，坚持改革，不断吸收新的科学成就，积极学习其他学科新的科学理论与新的方法，才能使传统学科得到充实、提高和发展，在学科建设中取得新的成就。
不同学科间的交叉和融合是21世纪科学发展的主要趋势。在这种形势下，要突破传统学科建设模式、传统思维方式和传统体制，建设新的学科和学科体系，关键是建立一套行之有效的组织管理机制、人员聘任评价机制、资源分配机制以及相应的交叉学科学术支撑体系。交叉学科研究应创造条件，实施体制化、制度化和管理现代化。
(四)交叉学科推动大科学的进程
“大科学”是国际科技界近年来提出的新概念，目前还没有确切的定义。一般来说，大科学是指投资大、多学科交叉的大型的基础科学研究项目。美国科学学家普赖斯(D.Price)于1962年6月发表了著名的题为“小科学、大科学”的演讲。他认为，第二次世界大战前的科学都属于小科学，从第二次世界大战时期起，进入了大科学时代。大科学研究分为两类：第一类，又称大科学工程，是需要巨额投资建造、运行和维护大型研究设施的“工程式”的大科学研究，包括预研、设计、建设、运行、维护等一系列研究开发活动，如国际空间站计划、欧洲核子研究中心的大型强子对撞机计划等。第二类，是需要跨学科合作的大规模、大尺度的前沿性科学研究项目，通常是围绕一个总体研究目标，由众多科学家进行的有组织、有分工、有协作、相对分散的“分布式”的大科学研究，如人类基因图谱研究、全球气候变化研究等。
随着学科交叉研究的发展，新兴交叉学科的产生以及各种新的理论体系和研究方法的创建与不断完善，使得科学本身向着更深层次和更高水平发展，推动科学向着多维综合性、创造性和开放性的思维方式迈进，这就是大科学时代。学科交叉是大科学时代科学发展的主要表征。交叉学科的发展推动着大科学的进程。在大科学背景下，交叉学科得到突飞猛进的发展，日益受到政府和学界的广泛关注。我国国务院于2006年发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》，部署了4项重大科学研究规划，涉及蛋白质研究、量子调控研究、纳米研究、发育与生殖研究等研究领域，其中16个重大专项多数都是跨学科领域的。交叉学科不断涌现，并逐渐形成各种交叉学科群，是大科学时代的一项主要特征。注38
三、推动经济社会发展
现代社会经济日新月异，给人类创造了巨大的财富。然而，社会经济发展是以科技为前提的。科技革命为人类带来了技术革命与产业革命，进一步促进了生产力的飞速发展。近几十年来，人们在电子工业、航天工业、海洋工业、遗传工程、新能源、新材料等方面取得的辉煌成就，就基于量子力学、分子生物学、核子学、海洋工程学、生态学等现代科学综合学科的研究与应用。交叉学科集中反映了现代科学技术的优秀成果。
交叉学科对提高生产力、促进社会经济发展的作用，主要表现在以下几个方面：
(1)交叉学科促进决策科学化。将科学认识综合运用于科学决策，为经济社会决策提供科学根据。当代世界是决策的世界，决策反映一切领域，科学认识促使决策科学化，促进生产、技术、科学协调发展，推动经济社会进步。在经济社会发展的过程中，会遇到诸如人口、食物、能源、生态、环境、健康等问题，仅靠任何单一学科或一大门类科学都不能有效地解决，而唯有交叉科学最有可能解决。一个国家有关经济建设、政治建设、文化建设、社会建设和生态文明建设等方面的重大决策，都需要依据综合性的知识，几乎要借助遍及所有学科的系统性知识，才能形成科学的决策。
(2)交叉学科促进生产、技术、科学协调化。交叉学科是新的知识体系，新的科学综合，充满着新的智慧，是促进生产发展的动力。科学综合不仅有利于加强生产内部形成统一整体，而且促进了科学、技术、生产系统发展，主要体现在科研成果尽快投入生产、缩短产业化周期、增加经济效益等方面。这充分反映了交叉学科推动经济发展的社会功能。
(3)交叉学科促进科学技术化。现代技术的发展以科学理论为指导，同时，科学发展也离不开技术进步，两者关系密切。技术为科学发展提供多种方法与手段。例如，考古学、痕迹学的研究，就是在电子计算机技术、激光技术等帮助下取得进展的。科学与技术的直接结合，也促进了科学技术化发展。在自然科学领域，生物医学工程学、放射生物学等交叉学科，更是直接研究与其有关的科学技术化问题。
(4)交叉学科促进生产、科学整体化。目前，世界上建立了许多科学工业综合体，反映了科学与生产的整体化。如科学城、技术岛、科技工业园区、科学公园、技术飞地等科学生产基地，尽管名称不同，但其实质都是以开发现代大科学与高技术为核心，以世界一流的设备为手段，知识、技术、人才高度密集，科研与生产融为一体，实现经济高速发展。这种综合体内部是多学科的交叉研究与多专业的生产协作相结合，充分体现了交叉学科在科学、技术、生产中的重要地位，反映了交叉学科为科学技术转向生产应用提供了新途径，发挥了科学技术流通的多渠道的功能。这些合力作用，大大解放并提高了生产力，促进了现代社会经济的发展。注39
四、完善学校教育制度
(一)培养面广专深的“T”型人才
21世纪是以创造为特征的时代，交叉学科的发展是科学发展的必然，不同学科间的交叉和融合是21世纪科学发展的主要趋势。科学研究、经济社会发展和管理现代化要求培养知识面广、专业深尖的“T”型人才。在重大的科学技术和工程建设项目中，需要具有创造力的“T”型人才。“T”型人才是指具有“T”型知识结构的人才。“T”型是相对于“┃”和“—”两种类型而言的。“┃”型是指研究主体拥有深厚的专业知识，但是精而不博，知识面比较狭窄；“—”型是指研究主体拥有广博的知识，涉及面很宽广，但是由于缺乏理论深度，因此很难在某个专门领域内取得突破性的进展和创造性的成果。“T”型则将两种类型结合起来，“—”(横向)代表研究者具有广博的一般知识、相关或边缘知识；“┃”(纵向)代表研究者在某一专业领域具有尖深的专业知识；“—”(横向)与“┃”(纵向)结合为“T”型，使研究者既具有广博的一般知识，又具有尖深的专业知识。形成“T”型知识结构可以有两种方式：一是研究者个体既在自己的专业学科领域内有着深厚的基础知识和特殊的才能，同时对相关的学科领域有比较全面的了解，具备开阔的科研视野和敏锐的洞察力；二是研究机构汇聚不同学科领域的专门人才，使其具有跨学科性质。
(二)实施跨学科交叉培养模式
在当今学科飞速发展，学科综合化趋势已取代分化趋势成为主流的条件下，高等学校教育要实施跨学科交叉培养模式，培养“T”型创新人才。学校要有具有创造能力的一流的教学科研人员、创新教学内容与教学手段，同时还必须有一流的学科和学科发展机制，充分认识到交叉学科的发展是开展大学生创新教育的重要基础。
跨学科交叉培养模式是通过一定的跨学科交叉形式，采用跨学科和交叉学科教育，培养厚基础、专博相应的综合性创新人才。具体而言，这种模式包括以下内容：
(1)一定的跨学科交叉形式。跨学科交叉培养主要是文科与理科之间、不同学科门类之间或不同二级学科、专业之间，共同培养或相互支持培养人才。跨学科交叉采用多种形式，主要有分段式培养和课程式交叉培养。不同学科分段式培养，如本科四年制，前一两年学习跨学科的基础课程，后两三年学习专业课程；在后段学习专业课程期间也需要重视不同学科的课程交叉配合。不同学科课程式交叉培养，专业课程的必修课(主干课)和选修课体系设置有三种方式：一是在选修课中开设其他学科的课程；二是在必修课中开设其他学科的课程；三是在必修课和选修课中都开设其他学科的课程。此外，跨学科交叉培养模式还有主副修制和双学科制。需要指出的是，专业课中的必修课和选修课本身都需要不断地改革，扩充交叉理论与方法，以适应课程式交叉培养的需要。
(2)跨学科和交叉学科教育。实施跨学科和交叉学科教育要把握以下几个原则：一是树立交叉学科教育观念，克服单纯学科教育思想，明确交叉学科教育是培养创新人才的重要基础，交叉学科教育的实质是扩大知识、把握前沿、提高能力；二是按课程设置认真组织跨学科和交叉学科教育，学习和基本掌握每门课程的基本理论与方法；三是课堂教学要与党和国家的路线、方针、政策和法规相结合，使学生既可以丰富的书本知识，又能明确国家发展的方向；四是理论学习与现实社会主义现代化建设实际相交叉，理论联系实际。
(3)厚基础。厚基础在各高校都得到了重视，只是不同高校有不同的提法，如：依据“厚基础、宽口径”的人才培养模式，确立“厚基础、强实践、重创新”的人才培养理念；以“厚基础、强实践、重研究”为特色，按照“厚基础、宽口径、强技能”的要求，秉承“宽口径、厚基础、强能力”的育人宗旨；按照“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的人才培养指导思想，坚持“厚基础、宽口径、重创新、扬个性”的育人理念；坚持“厚基础、强能力、重素质、有特色”的原则，培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力、重创新”的高级专门人才。以上各种提法都把“厚基础”放在第一位，可见厚基础是何等的重要。基础是发展的起始部分，基础好则前程远大；基础是树木的根基部分，基础好则枝叶繁茂。在高校，有各种基础性的课程，如属于基本理论、基本方法的课程。基础课程(基础理论)是学习其他课程的基础，是科学研究的基础，是适应社会工作的基础，是做人的基础。厚基础，是重视基础课程，是对基础课程认识正确，刻苦钻研，理解深刻，掌握牢固，应用自如，达到做人做事基础厚。基础课程有门类、有层次。有门类是指横向多门类，有各种基础性的学科；有层次是指纵向多层次，有一般公共基础课(如马克思主义哲学、数学、汉语)、部类基础课(如社会科学部类的经济学、管理学)和专业基础课(如会计学专业的会计原理、会计职业道德)。基础课具有交叉性(即综合性)，哲学是各种学科的最高综合。学习基础课程需要采用跨学科方法，即从不同方面、不同角度学习，从而提高学习质量，取得更大成绩。
(4)专博相应。高等学校设有各种专业培养各种专门人才，学生学习知识需要专，学业有专攻，适应社会分工的需要，未来成为一名专家；同时，随着经济发展和科技进步，社会又需要高校培养综合性人才，以适应工作综合化和集中化的需要，因而学生学习知识又需要博。这反映了社会需要又专又综合的人才，实际上是以专为基础的综合性人才。因此，学生在学习过程中需要正确处理专与博的关系。从专出发，要做到真专、实专，有真本事，而要做到专有深度、精度(精益求精)、难度、高度(掌握前沿)、广度(相关度)和长度(历史和未来，即发展趋势和方向)，就需要博，在博中觅专，以博养专。从专到博的学习路径，是由专业的点(专题)到线、线到面、面到体形成同一的系统，不是漫无边际的博。从博出发，学习各学科知识，上知天文，下知地理。如果仅仅满足于样样知晓，样样稀松，虽可以做表面文章，却不能做真实文章，不能真正解决现实问题，这就需要在博的基础上求专，以博找专，博中有专。从博到专的认识路径，是由博的整体到面、面到线、线到点(专题)，从一个系统分析其结构，从构成要素中找到点(专题)，成为综合—分析的过程。以上说明，专与博是辩证的关系，专与博互为前提：没有专也就没有博的依存，不能显现博的存在，只博不专将会一无所成；没有博也就没有专，不能显现专的存在，只专不博将会枯黄衰倒。古人云：“水深则所载者重，土厚则所植者藩。”苏东坡在《稼说送张琥》中说：“博观而约取，厚积而薄发。”所以，专需要博，博需要专，不可偏废。
(5)培养综合性创新人才。为适应21世纪现代化建设对高等教育教学改革和培养人才的要求，需要全面推进素质教育，培养具有人文精神、科学素质、创新能力的专业人才，即综合性创新人才。综合性人才即复合型人才，是指具有多种能力，适应各方面需要的人才。多种能力是具有多种的知识、方法和思维复合的集中体现，是学科交叉、知识融合和技术集成的结晶。复合型人才是在某种工作方面具备较高技能，具有专业技能上的突出经验，工作成绩优秀，并能做好相关其他工作的人才。复合型人才在不同行业有不同要求，如工业产品设计制作人员、多媒体制作员、模具设计人员、室内装饰设计员、包装设计制作员、现代工艺美术设计员等，应该是既会动脑又会动手的“灰领”人才；媒体策划人员、编辑以及出版设计人员等，应该是既有国际化运作经验，又通晓本地实际情况的管理人才；市场营销人员应该是既懂技术又懂市场的人才。创新人才是具有创新精神、创造思维和创新能力的人才。创新精神，是为事业的发展、为国家现代化建设、为人类的文明与进步而奉献，不怕风险、坚韧不拔、永攀高峰的精神。创新思维，是运用一定新的思维方式，对客观事物提出新认识的过程。创新能力，是把创新的观念、思想、理论和方法转化为现实有用的、可操作的、具有一定价值的精神产品或物质产品的实际能力。创新精神、创造思维和创新能力相互联系、相互制约：创新精神是灵魂，指导创新的方向；创新思维是基础，寻找创新的路径；创新能力是保证，为创新的实践创造实施的条件。