張家榕 張慧

自科學(xué)從哲學(xué)母體分離獨(dú)立發(fā)展以來，科學(xué)早已分化出物理、化學(xué)、生物等不同學(xué)科，而不同學(xué)科知識之間的流動滲透，又進(jìn)一步發(fā)展出多種交叉學(xué)科，如化學(xué)物理、生物化學(xué)等。伴隨知識進(jìn)步，學(xué)科間相互交叉融合和互相滲透越來越頻繁，知識流動和跨學(xué)科研究也伴隨知識進(jìn)步和學(xué)科分化不斷發(fā)展，逐步形成一個(gè)獨(dú)特的研究主題。

新世紀(jì)以來，跨學(xué)科研究首先在一些具體學(xué)科中展開[1-3]，近年更進(jìn)一步結(jié)合新穎性研究、創(chuàng)造性研究等向深度擴(kuò)展[4-6]。2010年以后，國內(nèi)在開展具體研究的同時(shí)也有若干綜述問世[7-10]，國內(nèi)外的研究差距正在加速縮小。

1? ?概念邏輯辨析

按學(xué)界共識[11]，“Interdisciplinary”（跨學(xué)科研究）一詞最早由美國哥倫比亞大學(xué)的R. S. Woodworth于1926年公開提出，并將其概括為超越一個(gè)已知學(xué)科的邊界而進(jìn)行的涉及兩門或兩門以上學(xué)科的實(shí)踐活動。20世紀(jì)50年代后，“Interdisciplinary”及相關(guān)術(shù)語開始被普遍使用，科研人員對學(xué)科交叉和跨學(xué)科的認(rèn)識不斷深入。1976年，國際上第一份跨學(xué)科研究期刊《Interdisciplinary Science Reviews》在英國創(chuàng)刊;1980年，國際上第一個(gè)跨學(xué)科研究聯(lián)合會International Association for the Study of Interdisciplinary Research（INTERSTUDY）正式成立。2005年，“跨 學(xué) 科 研究（Interdisciplinary Research，IDR）”被美國科學(xué)院和美國工程院界定為一種經(jīng)由團(tuán)隊(duì)或個(gè)人整合來自兩個(gè)或多個(gè)學(xué)科（專業(yè)知識領(lǐng)域）的信息、材料、技巧、工具、視角、概念和/或理論來加強(qiáng)對那些超越單一學(xué)科界限或?qū)W科實(shí)踐范圍的問題的基礎(chǔ)性理解的研究模式[12]。雖然一般認(rèn)為大型科研計(jì)劃如“曼哈頓項(xiàng)目”（Manhattan Project）催生了跨學(xué)科研究，但作為大科學(xué)研究項(xiàng)目另有復(fù)雜機(jī)理，跨學(xué)科研究可以有簡明扼要的邏輯。

邏輯地看，多學(xué)科學(xué)術(shù)研究必然伴隨各學(xué)科知識流動。當(dāng)知識在不同學(xué)科之間流動，就導(dǎo)致學(xué)科知識的交叉滲透，從而產(chǎn)生了學(xué)科交叉現(xiàn)象和跨學(xué)科研究。因此，知識流動、學(xué)科交叉、跨學(xué)科研究構(gòu)成一組相關(guān)概念。國內(nèi)若干專著已交替使用交叉科學(xué)、跨學(xué)科學(xué)作為等義術(shù)語[13-15]，并都與英文interdisciplinary、multidisciplinary等對應(yīng)，盡管這些術(shù)語涵義并不完全等同，但并不影響其價(jià)值和意義[16]。為避免繁復(fù)論證，這里提出簡要概念邏輯如下：

知識流動（knowledge flow）是產(chǎn)生跨學(xué)科研究的動因，而交叉科學(xué)或跨學(xué)科學(xué)是知識流動形成的結(jié)果——交叉學(xué)科知識。跨學(xué)科研究就是對知識流動產(chǎn)生交叉學(xué)科知識這一過程所進(jìn)行的學(xué)術(shù)研究。如今，交叉學(xué)科這一術(shù)語時(shí)常被當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科使用，而學(xué)科交叉的過程和結(jié)果并不一定形成交叉學(xué)科，研究學(xué)科交叉也并不必然演變成研究交叉學(xué)科，有些學(xué)科交叉只是某一學(xué)科借用另一學(xué)科的理論或方法解決該學(xué)科的問題，研究學(xué)科交叉和研究交叉學(xué)科建立了知識流動和跨學(xué)科研究之間的關(guān)聯(lián)，也是知識流動、學(xué)科交叉、跨學(xué)科研究、交叉科學(xué)等概念既相關(guān)又不同的緣由。

知識流動作為動態(tài)現(xiàn)象隨時(shí)在發(fā)生，在學(xué)術(shù)研究中，文章的相互引用關(guān)系是知識流動的一個(gè)表征。對知識流動的研究原本具有很大難度，然而隨著信息可視化技術(shù)和科學(xué)知識圖譜技術(shù)的發(fā)展，對于學(xué)術(shù)成果的相互引證關(guān)系的探索逐漸成為技術(shù)性操作，用軟件工具展示知識流動片斷成為常態(tài)，使得知識流動可以得以靜態(tài)甚或動態(tài)呈現(xiàn)。

跨學(xué)科研究作為展示知識流動和學(xué)科交叉過程的綜合研究，在用可視化圖譜作為技術(shù)工具的同時(shí)，發(fā)展了跨學(xué)科測度作為跨學(xué)科研究的支點(diǎn)。在經(jīng)歷具體的跨學(xué)科指標(biāo)測算后，從具體升華至抽象，于是有了跨學(xué)科性（interdisciplinarity）概念。

圍繞這些概念，理論與方法得到相應(yīng)發(fā)展，應(yīng)用也不斷擴(kuò)展。

2? ?理論方法及應(yīng)用

20世紀(jì)70年代以來，知識流動和跨學(xué)科研究首先得益于英美學(xué)者對學(xué)科及知識圖示的探索，代表性人物當(dāng)推Small和Brookes。Small等[17]的探索直接開啟了信息可視化，Brookes[18]的理論則導(dǎo)引出科學(xué)知識圖譜，信息可視化和科學(xué)知識圖譜都已發(fā)展成為刻畫知識流動和跨學(xué)科狀態(tài)的強(qiáng)有力工具。

新世紀(jì)以來，以Porter、Leydesdorff等為代表的學(xué)者持續(xù)推進(jìn)了跨學(xué)科測度的研究，特別是對測度方法和指標(biāo)的研究極大地推進(jìn)了跨學(xué)科量化分析。Porter等[19]提出使用兩個(gè)指標(biāo)來衡量研究主體的跨學(xué)科體系：“整合”用來衡量研究論文引用不同WoS主題類別的程度，“專業(yè)化”考慮了研究論文在主題類別中的傳播。Leydesdorff等[20-22]則通過對比應(yīng)用社會網(wǎng)絡(luò)分析中的中心度指標(biāo)包括度、接近度、中介度和特征向量中心度研究學(xué)術(shù)期刊的跨學(xué)科性，提出中介中心度可以作為一種期刊跨學(xué)科測度指標(biāo)。Rafols和Meyer[23]也提出結(jié)合多樣性指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)一致性，在更廣泛的知識融合層面研究跨學(xué)科性。

實(shí)際上，早在1956年， Brillouin[24]就引進(jìn)了如今以他名字命名的跨學(xué)科性測度——Brillouin指數(shù)，其測算公式如下：

從以上發(fā)展可見有關(guān)學(xué)科交叉及跨學(xué)科研究的理論與方法基礎(chǔ)已經(jīng)相當(dāng)厚實(shí)：既有知識可視化理論作為科學(xué)思想導(dǎo)向，又有跨學(xué)科指標(biāo)作為具體技術(shù)方法支撐，發(fā)展前景廣闊。同時(shí)，研究也向知識擴(kuò)散（Knowledge diffusion）等更廣泛的主題滲透[28]。

在應(yīng)用層面，跨學(xué)科研究已在許多領(lǐng)域蓬勃展開。除Steele和Stier[1]以環(huán)境科學(xué)為例研究了跨學(xué)科性、Rafols等[2]以生物科技為例結(jié)合社會網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)了跨學(xué)科測度外，Huang和Chang[29-30]還研究過國際情報(bào)學(xué)和圖書館學(xué)的跨學(xué)科特性，筆者也對國內(nèi)圖書館學(xué)情報(bào)學(xué)學(xué)科研究論文的文科跨學(xué)科性進(jìn)行過探討[31]，發(fā)現(xiàn)CSSCI數(shù)據(jù)庫記錄的國內(nèi)圖書情報(bào)學(xué)論文的研究跨度廣泛，與22個(gè)文科學(xué)科均有交叉，且跨學(xué)科性逐年增強(qiáng)。以及還有其他結(jié)合文獻(xiàn)計(jì)量的跨學(xué)科研究等[32]?？傮w看來國內(nèi)外的研究差距正在加速縮小。

3? ?存在問題及討論

盡管仍存在某些基本概念問題，但并未妨礙知識流動和跨學(xué)科研究成為研究熱點(diǎn)。除概念外，目前在研究中至少還有三大技術(shù)方法問題值得關(guān)注：

（1）知識流動和跨學(xué)科研究對于學(xué)科分類體系的依賴問題。知識流動和跨學(xué)科研究都需要分析學(xué)科交叉，而學(xué)科交叉的基礎(chǔ)自然是學(xué)科，因而學(xué)科劃分成為一個(gè)關(guān)鍵，也就是學(xué)科分類問題。然而，一旦涉及到學(xué)科分類，人為因素就會對其造成影響：人們只能依據(jù)某分類法或者某個(gè)分類體系來劃分學(xué)科（如研究中通?；诓煌臄?shù)據(jù)庫就會有不同的學(xué)科分類標(biāo)準(zhǔn)），而所有分類法或分類體系或多或少都帶有人為因素。這樣，學(xué)科交叉的基礎(chǔ)——學(xué)科分類，就為相關(guān)研究設(shè)置了難以達(dá)成共識的障礙——任何一個(gè)分類體系都會因?yàn)榫哂腥藶樾远y以達(dá)成公認(rèn)，而知識流動和跨學(xué)科研究卻又強(qiáng)烈依賴于學(xué)科分類體系。無論是國際的WoS（Web of Science）分類還是國內(nèi)的CNKI分類，都是基于文獻(xiàn)所屬期刊的學(xué)科分類，而JCR、UDC等針對書刊的分類系統(tǒng)更是具有特定應(yīng)用局限。已有研究結(jié)果表明[21]，基于不同的學(xué)科分類體系進(jìn)行跨學(xué)科研究的結(jié)果也會有所差異。即使是目前正在發(fā)展的基于大數(shù)據(jù)來對學(xué)科進(jìn)行聚合的分類，也不可避免地在算法設(shè)計(jì)上會有人為因素的干擾。此外，不同的學(xué)科分類體系之間無法直接進(jìn)行一一對應(yīng)，如在做中外對比研究時(shí)國際WoS分類與國內(nèi)CNKI分類無法直接進(jìn)行匹配，在做學(xué)科對比研究時(shí)國內(nèi)CNKI分類與CSSCI分類也無法直接相互關(guān)聯(lián)。這嚴(yán)重影響了研究中的數(shù)據(jù)一致性，也限制了此類研究的發(fā)展。因此，完美的學(xué)科分類幾乎不存在，這構(gòu)成了知識流動和跨學(xué)科研究中的固有局限。

（2）設(shè)計(jì)跨學(xué)科指標(biāo)的簡單性和復(fù)雜性有待進(jìn)一步平衡的問題。當(dāng)前的跨學(xué)科指標(biāo)有簡單的也有復(fù)雜的，在整個(gè)跨學(xué)科性測度指標(biāo)的發(fā)展過程中，指標(biāo)設(shè)計(jì)由簡單變得越來越復(fù)雜，當(dāng)然相應(yīng)的可測量參量也被考慮得越來越全面。在現(xiàn)在的研究中數(shù)據(jù)量動輒成百上千萬，再加之復(fù)雜的測量指標(biāo)，均要求研究人員有更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)分析能力以及掌握更深層次的編程等計(jì)算機(jī)技術(shù)。如果在研究過程中片面追求使用復(fù)雜指標(biāo)會耗費(fèi)更多的資源，對研究的軟硬件條件和研究者的時(shí)間精力投入也有更高的要求和限制。所以在提供同等測度信息的條件下，測量指標(biāo)當(dāng)然越簡單越好。因此，設(shè)計(jì)復(fù)雜指標(biāo)應(yīng)該以能夠提供更多測度信息為補(bǔ)償，否則研究中宜優(yōu)先選用簡單指標(biāo)。在設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)應(yīng)綜合可測量維度和使用簡便性進(jìn)行考慮，以期得到平衡性指標(biāo)。而且，任何合理的新指標(biāo)都應(yīng)有理論分析和實(shí)證檢驗(yàn)的一致性作為基礎(chǔ)。一個(gè)新指標(biāo)產(chǎn)生以后需要經(jīng)過合理的有效性檢驗(yàn)才可以被推廣使用。指標(biāo)的效度檢驗(yàn)可以從表面效度、內(nèi)容效度、效標(biāo)關(guān)聯(lián)效度以及結(jié)構(gòu)效度這些方面進(jìn)行檢驗(yàn)。其中，表面效度可以測量結(jié)果與人們共識吻合的程度。內(nèi)容效度可以測量是否包括了足夠有代表性的項(xiàng)目集來度量應(yīng)該分析的內(nèi)容，同時(shí)也排除了分析范圍之外的內(nèi)容。效標(biāo)關(guān)聯(lián)效度可以反映是否真的測量到了所分析領(lǐng)域的實(shí)際情況。結(jié)構(gòu)效度則可以分為聚合效度和區(qū)別效度兩種類型。對新出現(xiàn)的指標(biāo)進(jìn)行任何一種效度的檢驗(yàn)都可以從不同角度衡量指標(biāo)的有效性。這對新指標(biāo)的廣泛接納與使用尤為重要。

（3）學(xué)科跨度大小的價(jià)值判斷和導(dǎo)向意義不明確問題。在當(dāng)今學(xué)術(shù)研究中，所跨學(xué)科是越大越好，還是越小越好，這是一個(gè)不能一概而論的問題。這里的“好”理應(yīng)是對具體學(xué)術(shù)研究學(xué)術(shù)價(jià)值的定性判斷。用各種跨學(xué)科指標(biāo)測量跨學(xué)科性時(shí)都會得到大小不同的數(shù)值，這些測量值本身的結(jié)果雖然是定量而客觀的，但是卻沒有具體的導(dǎo)向指示意義，不能為學(xué)術(shù)研究價(jià)值判斷提供參考。目前的測度指標(biāo)體系下，大的跨學(xué)科性并不能意味大的創(chuàng)新，小的跨學(xué)科性也不一定代表小的價(jià)值。今后對于跨學(xué)科測度指標(biāo)的研究，應(yīng)對同一指標(biāo)測量的數(shù)值能夠有更好的區(qū)分和更加明確的指示意義?？鐚W(xué)科測度指標(biāo)所產(chǎn)生的對學(xué)術(shù)研究成果的價(jià)值判斷，需要與已有的同行評議結(jié)果進(jìn)行良性互動和比較，才可望能用用跨學(xué)科測度對于學(xué)術(shù)研究發(fā)展方向提出有意義的指引。

這些問題我們在研究中有的已有論及，如我們通過對物理學(xué)、化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)三個(gè)領(lǐng)域的諾貝爾獎得主關(guān)鍵論文集合的跨學(xué)科性研究后發(fā)現(xiàn)它們的跨學(xué)科性一般不大，所測量的不同跨學(xué)科性指標(biāo)值都較小，相較之下，生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的跨學(xué)科性最大，化學(xué)領(lǐng)域次之，物理學(xué)領(lǐng)域表現(xiàn)出最小的跨學(xué)科性[33]，表明深刻的科學(xué)創(chuàng)造不一定需要大幅度地跨學(xué)科。組織刊發(fā)于《圖書與情報(bào)》的本組“知識流動與跨學(xué)科研究”專題，側(cè)重關(guān)注知識流動引起的跨學(xué)科問題，分別提供了考察分析圖書情報(bào)學(xué)論文、國內(nèi)文科論文、國內(nèi)科技論文、國際物理學(xué)和化學(xué)熱點(diǎn)論文所獲得的知識流動與跨學(xué)科研究的若干特征。其中，《圖書情報(bào)學(xué)知識流動與跨學(xué)科研究比較分析》一文側(cè)重以量化數(shù)據(jù)和質(zhì)化評析對國內(nèi)外圖書情報(bào)學(xué)中的知識流動與跨學(xué)科研究情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和對比分析，并通過對兩個(gè)核心數(shù)據(jù)集中的“雙高論文”進(jìn)行個(gè)性化分析揭示國內(nèi)外研究特點(diǎn)及差異;《CSSCI體現(xiàn)的我國文科領(lǐng)域知識流動探析》一文采用自引率（CsR）和知識流動率（FR）指標(biāo)，結(jié)合施引視角和被引視角的引文網(wǎng)絡(luò)，借助可視化工具對CSSCI體現(xiàn)的我國文科學(xué)科之間的知識流動情況進(jìn)行了探析，揭示經(jīng)濟(jì)學(xué)和管理學(xué)是知識流入和流出的兩大主要學(xué)科;《CSCD體現(xiàn)的我國理工農(nóng)醫(yī)知識流動探析》一文以中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫（CSCD）收錄的2017年發(fā)表的期刊論文為基礎(chǔ)，分析了我國理工農(nóng)醫(yī)跨學(xué)科的知識流動情況，揭示自然科學(xué)發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用并與工業(yè)技術(shù)緊密關(guān)聯(lián)，而生物科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等學(xué)科占據(jù)著跨學(xué)科交互網(wǎng)絡(luò)的核心，醫(yī)藥衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)科學(xué)則自成一體;《物理學(xué)和化學(xué)熱點(diǎn)論文的跨學(xué)科性分析》一文以布里淵指數(shù)（BI）和Hill型測度（HI）作為測度指標(biāo)，對ESI數(shù)據(jù)庫2017-2018年物理和化學(xué)兩個(gè)學(xué)科的熱點(diǎn)論文的跨學(xué)科性進(jìn)行了分析，結(jié)果表明物理和化學(xué)學(xué)科熱點(diǎn)論文的BI值和HI值均不大，BI值小于2，HI值小于9。

綜上所述，知識流動和跨學(xué)科研究作為研究主題或研究領(lǐng)域正在形成和發(fā)展，正是知識流動促進(jìn)了學(xué)科交叉融合，進(jìn)而促成了跨學(xué)科研究。未來可以展望的發(fā)展前景包括：在實(shí)踐基礎(chǔ)上發(fā)展理論方法;在應(yīng)用導(dǎo)向下優(yōu)化軟件工具;設(shè)計(jì)更加完善便捷的跨學(xué)科測度使之更加合理和適用;在更多領(lǐng)域?qū)鐚W(xué)科指標(biāo)進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn);針對存在問題展開深入研究等?？傊?，經(jīng)知識流動到跨學(xué)科研究的“方向”已經(jīng)明確，本文簡述的知識流動與跨學(xué)科研究之關(guān)聯(lián)及存在問題可以作為導(dǎo)向“路標(biāo)”，已有部分成果只是探索，前程依然任重而道遠(yuǎn)，值得繼續(xù)深化研究。

*本文系國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“多層異構(gòu)信息網(wǎng)絡(luò)的h型測度及動態(tài)演化研究”（項(xiàng)目編號：71673131）與中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：14370301）研究成果之一。

收稿日期：2019-12-04;責(zé)任編輯：柴若熔