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[转载]《学习时报》:推动自然科学与人文社会科学交叉融合

已有 274 次阅读 2021-8-4 23:13 |系统分类:科研笔记|文章来源:转载

推动自然科学与人文社会科学交叉融合

2021-08-04  来源:《学习时报》作者:徐浩然 张冠玉        


https://www.ccps.gov.cn/dxsy/202108/t20210804_150108.shtml


  放眼未来,跨学科交叉会聚与多技术跨界融合将成为新一轮科技革命和产业革命的潮流,这就要求打破学科边界,积极推动自然科学和人文社会科学的交叉融合,通过加强基础研究形成创新势能。

  自然科学与人文社会科学有着深刻的内在关联

  作为人类认识客观世界运动发展规律的知识体系,自然科学、人文社会科学都具有科学的一般属性。马克思把自然科学与人的科学统一于历史科学中,指出“我们仅仅知道一门唯一的科学,即历史科学。历史可以从两方面来考察,可以把它划分为自然史和人类史。但这两方面是密切相联的;只要有人存在,自然史和人类史就彼此相互制约。自然史,即所谓自然科学。”自然科学与人文社会科学之所以具有内在关联性,主要是因为在我们身处的世界、万事万物是普遍联系着的,二者统一于人类认识世界的过程中,人是自然科学的直接对象,同时自然界也是关于人的科学的直接对象。复杂世界的演化充满不确定性,无论是从自然科学还是从人文社会科学角度,人类在回应不确定性问题时所展现的创新性、逻辑性、价值性以及可证实性等科学特征基本是一致的。当然,自然科学与人文社会科学也存在一定差异,本质上都是遵循着“从生动的直观到抽象的思维,并从抽象的思维到实践”的研究途径。早在亚里士多德时代,自然科学就已经成为政治学研究的类比对象。19世纪末20世纪初,理论力学和能量力学为正在兴起的边际主义经济学提供了拉格朗日虚位移、哈密顿函数等分析工具,而生物学理论则推动了社会有机体理论的建构。随着人类对物质世界运动规律的认识不断深化,自然科学与人文社会科学的方法互通性日益凸显,从而延伸出大量交叉学科,譬如复杂经济学,基于量子力学的世界观和熊彼特技术创新理论重新建构了经济学的研究范式:收益递增、路径依赖、随机性小事件、进化。

  问题导向是自然科学与人文社会科学交叉融合的起点

  问题是创新的起点。从问题出发并且兼具自然科学与人文社会科学的多学科视角,有助于研究者确立整体论范式,这是全面认识世界和挖掘事物规律的基础。如果陷入单一学科范式,则只能从某个角度来理解和把握世界的切片,很容易陷入片面;反之,则能整体性把握现象世界并系统性地解决问题。比如20世纪80年代以来,基于全球气候变暖和环境变化这一问题,自然科学和人文社会科学领域开展了积极的协同探索。随着全球环境问题的日益严峻,气候变化从单纯的气候问题转变为探索人类可持续发展道路的综合性课题。这一课题包括人类活动与大气圈、陆地圈、水圈和生物圈等各个方面的关系,需要通过跨领域、跨学科手段研究各大圈层之间的相互联系、相互作用机制。在协同研究过程中,自然科学与人文社会科学将研究重心落在可持续发展上,然后从中切分出具体的环境问题并提供理论支持和分析范式,在跨界交互中形成新认知、新策略。当今世界是开放的、变化是多维度的,在许多关切人类长远利益的重大研究课题中,都需要自然科学家与人文社会科学家通力合作,围绕研究计划打造联合研究团队,一起讨论和拟定研究目标与技术路线,共同参与项目实施,综合集成多科学方法解决理论与实践问题。

  抽象类比是自然科学与人文社会科学交叉融合的基本方法

  自然科学与人文社会科学的交叉融合,主要借助类比的方式来实现。抽象类比,是从功能或性质表述上建立对应性关系的基本方法,主要目的是在两个学科领域之间抽象出一般相似性。该方法能够以某学科的分析要素证明另一学科对应要素的有效性和可行性。譬如在经济学领域,亚当·斯密将市场机制抽象类比于牛顿式的自然法则,他认为在市场交易过程中参与者之间也会形成相互作用力。这个相互作用力包括利己的动力与竞争的压力,两种力在千百万市场主体间的相互作用就会促使市场形成一种动态平衡的秩序。再如管理科学中,人们把集体决策行为类比于自然界的蜂群思维,这是生物学与管理学交叉融合的经典案例。生物学研究发现,作为“超级有机体”的蜂群,在春季选择巢穴时经常以分工协作的形式自发地建立起一套强大的互动系统。它们一般会首先派出一些侦察蜂基于一定标准进行分散考察和独立决策,这些侦察蜂之间保持高度联系,随时可以围绕选择地点进行信息沟通,最后根据推荐的侦察蜂数量和风险权衡(时间成本、外界攻击等)来确定新的巢穴选址。人类社会与蜂群在面对集体决策时存在类似的“反应集合”,蜂群思维启发了科学家对自组织理论的深刻洞察。在自然科学与人文社会科学的交叉融合中,抽象类比的适用性极强,但还需根据相关程度评估类比的正当性。一旦满足这个条件,跨学科交叉融合的成果可能就是突破性的。

  自然科学与人文社会科学通过仿效嫁接实现交叉融合

  自然科学与人文社会科学进行互动的一个重要方面是价值系统的转移,具体表现为从效仿到嫁接的过程。在自然科学与人文社会科学的交叉融合中,首先呈现的是一种对概念、理论、方法、模型、标准甚至是价值的仿效,这一环节完成的是“交叉”的任务。然后,为实现二者的深度融合,需要的则是嫁接的技巧。嫁接,是植物人工繁殖的方法之一,其原理是通过细胞增生和彼此愈合,使接在一起的两个植物部分长成一个完整的植株。嫁接的过程能够使得自然科学与人文社会科学的相关领域在“交叉”的基础上,通过密切交互完成“融合”和“增生”,形成新的理论范式。有关仿效嫁接最标志性的例子是英国经济学家马尔萨斯结合“牛顿风格”所形成的人口理论。在物理学界,牛顿在《自然哲学的数学原理》中展现出一种独具特色的论证方法。他先是以数学形式假定一个理想条件(匀速直线运动或者完全静止),由单个物体和一种中心指向力组成,并根据运动定律导出数学推论。接着牛顿逐步引入不同形状和构成的物体,分析物体间的相互作用,形成新的数学推论,以此分阶段地靠近现实世界的真实情况。这种对理想系统与实际系统之间发生的对位互动进行的阶段性递推分析,构成了“牛顿风格”。马尔萨斯将“牛顿风格”仿效嫁接到社会人口研究领域,突破性地提出马尔萨斯人口论。马尔萨斯人口论表述了“如果不加控制,人口就会以几何比例增长”的基本原理。这条定律显然不是从大量观察中归纳出来的结果,而是效仿了“牛顿风格”,“人口以几何比例增长”就是其中的理想条件。《自然哲学的数学原理》关注的是自然界定律不同于纯抽象定律的原因,马尔萨斯探求的是为什么实际人口不会按照想象推论那样呈几何比例增长。基于论述方式的效仿,马尔萨斯在《人口论》中论述了人口为何不能按照几何级增长以及如何抑制人口增长,提出了道德抑制与积极抑制两种方法,在自然科学与人文社会科学的嫁接中萌发出了新的观点。

  编织多学科网络撬动自然科学与人文社会科学交叉融合

  随着互联网的兴起,文献检索数据库的全面推广为自然科学与人文社会科学的交叉融合提供了便利平台。不同学科以节点形式呈现在同一张网络上,相互链接、彼此影响,跨科学的知识关联和流动更加直观。网络思维以事物联系为底层逻辑,重视节点与节点之间的非线性交互作用。立足网络思维构建多学科网络,有利于发掘不同学科领域的研究共性,在强化联系中促进自然科学与人文社会科学的互动启发。有效发挥多学科网络的关联作用,需要完善和加强通识教育,培育能够开展跨学科研究、锐意创新的综合型人才,为学科间交叉融合提供源动力。有效发挥多学科网络的关联作用,需要立足多学科网络的中心节点,激活潜在的交叉融合趋向,实现创新观点的自发涌现。当然,编织多学科网络不能是分布式的,而是需要形成多学科聚合的中心节点,该节点既可能是某个基础科学,也可能是新兴的交叉科学。譬如复杂系统科学就是多学科综合的产物,像其中协同学所讨论的流体、激光、化学钟、矛盾、革命等问题,涵盖了物理学、化学、哲学、经济学。

  总之,人文社会科学与自然科学有着深刻的内在关联,历史上那些科学的重大发现以及关乎国计民生等重大社会问题的解决,往往都会涉及不同学科的相互交织和相互融合。在新一轮科技革命和产业革命的历史背景下,人文社会科学与自然科学的交叉融合顺应了历史大势,这是物质世界运动规律、社会空间尺度变化以及科学技术进步综合作用的必然结果。

  (责编:郭丽娟)




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