自然科学领域的学科交叉是指不同的自然科学学科之间相互渗透、融合、创新的过程，产生了新的知识、方法、理论和技术。学科交叉是科学发展的必然趋势，也是应对复杂问题和挑战的有效途径。在当前的科技革命和创新驱动发展的背景下，学科交叉具有重要的战略意义和实践价值。

学科交叉的动力主要有两个方面：一是来自社会需求和国家战略的外部驱动，二是来自学科内部发展规律和创新动力的内部驱动。外部驱动使得学科交叉更加紧密地与社会问题和实际应用相联系，内部驱动使得学科交叉更加深入地探索基础理论和前沿领域。

学科交叉的形式主要有两种：一是多学科协作，即不同学科之间保持各自的独立性和完整性，但在某些共同感兴趣或需要解决的问题上进行合作和交流，形成互补和互动的关系;二是跨学科融合，即不同学科之间发生深度的整合和创新，形成新的概念、方法、理论和技术，产生新的学科或子学科。

自然科学领域的学科交叉有很多典型的案例。物理与生物的交叉产生了生物物理、分子生物、生物信息等新兴领域，揭示了生命现象的物理机制和分子基础，为生命科学提供了新的视角和工具。化学与材料的交叉产生了纳米材料、功能材料、智能材料等新兴领域，为能源、环境、信息等领域提供了新的材料和技术。数学与计算机的交叉产生了计算数学、人工智能、密码学等新兴领域，为数据处理、智能决策、信息安全等领域提供了新的理论和方法。地球与空间科学的交叉产生了地球系统科学、天体物理、空间探测等新兴领域，为认识地球内部结构、外层空间环境、宇宙起源演化等领域提供了新的手段和数据。

自然科学领域的学科交叉还存在着一些挑战和问题。一方面来自于方法上的，另一方面是来自于思想和观念认识上的。

如何建立有效的沟通和协作机制，促进不同学科之间的语言、方法、标准、评价等方面的统一和共识，这个是目前为止最主要的方法学上的问题。还有，如何平衡基础研究与应用研究之间的关系，既要注重解决实际问题，又要注重探索基础理论。如何培养具有交叉视野和能力的人才，既要有扎实的专业基础，又要有广阔的知识面和创新精神。如何完善学科交叉的管理和支持体系，包括学科设置、资金投入、项目评审、成果认定、职称评审等方面。这些都是不能忽略的。

然而建立在传统科学分类基础上的管理评价观念和体系，才是最重要的阻碍力量。得不到学术界的认可。在交叉学科发展初期，成果还没有完全出来时，可能会受到传统学科的质疑或排斥，难以获得同行的评价和支持。面临门户和出身的问题。在交叉学科发展过程中，可能会遭遇不同学科之间的界限和隔阂，难以融入各自的学术共同体和文化。缺乏资源和机制的支持。由于是交叉地带，可能会难以获得相应的资金、设备、人才等资源，也可能会缺乏适合交叉研究的管理、评审、培养等机制。这些地方可能是真正压迫交叉学科发展的三座大山。自然科学领域的学科交叉是科学发展的重要方向和动力源泉，需要我们从战略高度和全局视野来认识和推进，为建设世界科技强国作出贡献。