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周济，清华年夜学质料学院教授，中国工程院院士，持久从事信息功效质料的研究。发现了高性能低温烧结陶瓷电磁介质质料，解决了无源电子元器件片式化及集成的要害技术难题，推动了我国片式电感器及无源集成工业的形成及生长；提出了超质料与天然质料融会的思惟，基在该理念设计出了一系列具备奇特物理特征及运用功效的新型质料。前后获国家天然科学奖二等奖、国家技术发现奖二等奖等奖励，荣获天下优异科技事情者等称谓。当前，学科之间的交织与融会遭到了史无前例的关注及器重。最近几年来，一系列旨于促成学科交织融会的国家战略举措接踵出台，如国家天然科学基金委员会建设了交织科学部，国务院学位委员会将“交织学科”列为第14个学科门类等。2021年，海内首个以推动学科交织融会的专业学术团体——北京交织科学学会正式建设。我一直于思索一个问题：于全世界新一轮科技革命及工业厘革的年夜配景下，从国家战略层面上推动学科交织的意义何在？换句话说，学科的交织融会如许一个学术配合体内部的举动于驱动立异、引领国家生长方面可以或许阐扬如何的作用？

交织科学有望为新一轮科技革命提供源头

新一轮科技革命及工业厘革将重构全世界立异邦畿、重塑全世界经济结构，成为未来若干年世界列国生长所面对的最年夜机缘与挑战。然而，关在这一轮科技革命的源头却缺少共识。人类汗青上履历过的三次科技革命及工业厘革均以庞大科学突破重要是物理学的庞大突破为科学源头——第一次科技革命的基础是牛顿力学，第二次科技革命的基础是电磁理论，第三次科技革命的基础是量子力学。是以，研判新一轮科技革命及工业厘革的基本特性及生长路向，没法绕开其发生的科学基础。今朝流行的不雅点认为，新一轮技术厘革以数字化、智能化以和万物互联等为重要特性，我小我私家认为这类不雅点值患上商议。由于从科学基础上看，数字化、智能化技术依然是第三次科技革命，即信息技术革命的延展及结果运用。近一百年物理学领域未能泛起可与牛顿力学、电磁理论和量子力学比肩的庞大科学突破，其他领域的庞大突破也寥若星优德88俱乐部中文官网-斗，单一学科的新突破似乎难以支撑像前三次科技革命那样庞大的科技厘革。相比之下，各年夜科学领域、各个学科间的交织融会则存于着巨年夜的潜力。例如，于物资科学、信息科学及生命科学三年夜领域之间的交织融会基础上孕育发生了人工智能、基因组学、脑机融会、人机融会等前沿科技，有可能成为第四次科技革命及工业厘革的突破口，进一步引发的新科技有望深刻转变人类文明进程以致人类自己。从这一意义上讲，捉住了学科交织融会，就有望掌握住新一轮科技革命的源头。

学科交织融会为科学研究的范式厘革提供了新路径

科学研究的范式厘革往往是庞大科技立异的主要标志。而凭据“范式”这一律念的提出者、美国科学哲学家库恩的不雅点，科学研究的范式厘革往往是于旧的范式泛起危机的时辰发生，而如许的时机是随机的、可遇而不成求的。怎样经由历程有结构的科研去推进科学研究的范式厘革？我认为，学科间的交织融会提供了一种可能性。现代科学中学科的划分致使了差异科学领域自力生长，形成为了各自悬殊的研究范式。而学科间的交织融会则可能为差异学科间范式的相互借鉴，进而实现学科范式的厘革提供了一种路径。质料科学领域的新分支超质料可提供一个典型案例。质料科学是试验科学，其研究的主流范式是先制备出质料，然后去研究质料的性子，再进一步改良质料的组成及制备要领进而改善质料的性子，并于此基础上建设质料组成—结构—性子的瓜葛。本世纪初，超质料这一律念于科学界泛起。超质料是经由历程人工结构获得的、具备天然界所不具有的新的性子的人工结构，其研究范式很近似在电子学，即经由历程已经知功效的单元修筑体系，超质料初期的研究者重要来自在电子学及物理学领域，这类研究范式对于在他们来讲是司空见惯的。而作为最早从质料领域进入超质料研究的研究者，咱们深刻熟悉到，超质料不仅代表了一系列新质料，也给出了一种修筑质料的新范式，是以致力在开发超质料的要领论价值，提出了超质料与通例质料的融会的思惟。基在这类思惟，不仅率先研制出了介质超质料等具备优秀特征的新质料，也为通例质料性能的突破提供了新的思绪。

学科交织融会是破解“洽商”问题的捷径

“洽商”问题的泛起从表象上看是年夜国博弈配景下设置技术壁垒的结果，其素质上反映出的是于解决繁杂技术问题上对于外洋已经有技术的路径依靠。事实上，解决如许一些繁杂问题往往不只有一条门路。而沿用单一学科或者已经有技术系统给出的解决问题方式，寻觅新的门路往往比力困难。经由历程学科的交织，引入新的解决问题思绪，则可能另辟蹊径去解决这些问题。咱们于20年前攻克的片式电感器技术就是一个很好的例子。电感器的片式化是上世纪末国际无源电子元件领域的主要突破之一，其焦点技术是用铁氧体与金属导线结构实现共烧，需要具备低温烧结特征的软磁铁氧体质料。20世纪90年月，我国最先从外洋引进这种新元件的生产设备，但要害质料却遭受外洋封锁，成为其时制约海内电子元器件生长的“洽商”问题。于“九五”国家863计划的撑持下，咱们开展了片式电感器要害质料的研发事情，经由历程质料学、物理学及化学的深度融会，率先将物理学及化学的一些原理引入到陶瓷质料设计及烧结工艺，不仅乐成绕开了外洋的专利封锁，另有获得了其时国际上性能最高的兼具高性能及低温烧结两重上风的软磁铁氧体质料，为今后我国片式电感器工业的迅速突起提供了要害支撑前提。

学科交织融会是构建设异文化、造就高本质立异型人材的主要路子

立异文化的气氛、科学精力的泥土是形建设异型国家、设置装备部署科技强国的须要前提，是源源不停地孕育发生思惟活跃、可以或许跳出惯性思维的科技立异人材的基本保证。而学科的交织融会，对于立异文化的形成、科学精力的培育以和立异型人材的造就有着主要意义。经由历程学科交织融会，凌驾学科界限，有助在形成新的思维维度，晋升科技事情者以致全社会的科学素养、摸索热忱、想象力及缔造力。尤其值患上指出的是，于科学高度剖析、学科间壁垒愈来愈高的今天，跨学科教诲对于在让学生建设全景式知识体系、晋升思维能力方面尤为主要。北京地域作为全世界最活跃的立异区域之一，有着雄厚的科研资源、齐备的学科专业，高校及科研机构云集并于空间上也比力集中，是推动学科交织融会、构建设异文化的理想之地，咱们期待可以或许经由历程咱们的努力，使北京成为学科交织融会的学术高地，为设置装备部署首都国际科技立异中央、成为我国自立立异的主要源头及原始立异的重要策源地尽咱们的肤浅单薄之力。

此外需要增补的一点是，学科的交织融会是一个动态历程，不宜酬金划定哪些学科属在交织学科。事实上，任何学科的生长往往都需要借鉴、融会其他学科的知识及要领，学科交织也生长出成熟的新学科，如物理化学、生物物理学等，而险些所有工程科学都是融会若干基础科学的基础上生长的。是以，对于交织学科的撑持也应该有所弃取、有所偏重，应重点关注还没有形成学科交织或者尚待成熟的交织领域。有鉴在此，咱们提出关注“年夜交织”，如天然科学及社会科学的交织、科技与艺术的交织、生命科学与物资科学的交织等。

学科的交织融会有望成为推动科技立异的主要抓手，将学科交织融会纳入国家科技强国战略意义庞大。期待有更多撑持、拔擢、推动交织学科生长的新战略、新举措出台。

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