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周济，清华年夜学质料学院传授，中国项目院院士，持久从事信息功效质料的研究。发现了高机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以及集成的要害技能难题，鞭策了我国片式电感器以及无源集成财产的造成以及成长；提出了超质料与天然质料交融的思惟，基在该理念设计出了一系列具备奇特物理特征以及运用功效的新型质料。前后获国度天然科学奖二等奖、国度技能发现奖二等奖等奖励，荣获天下优异科技事情者等称呼。当前，学科之间的交织与交融遭到了史无前例的存眷以及器重。最近几年来，一系列旨于促成学科交织交融的国度战略举措接踵出台，如国度天然科学基金委员会建立了交织科学部，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，海内首个以鞭策学科交织交融的专业学术集体——北京交织科学学会正式建立。我始终于思索一个问题：于全世界新一轮科技革命以及财产厘革的年夜配景下，从国度战略层面上鞭策学科交织的意思安在？换句话说，学科的交织交融如许一个学术配合体内部的举动于驱动立异、引领国度成长方面可以或许阐扬如何的作用？

交织科学无望为新一轮科技革命提供源头

新一轮科技革命以及财产厘革将重构全世界立异邦畿、重塑全世界经济布局，成为将来若干年世界列国成长所面对的最年夜机缘与应战。然而，关在这一轮科技革命的源头却缺少共鸣。人类汗青上履历过的三次科技革命以及财产厘革均以庞大科学冲破重要是物理学的庞大冲破为科学源头——第一次科技革命的根蒂根基是牛顿力学，第二次科技革命的根蒂根基是电磁理论，第三次科技革命的根蒂根基是量子力学。是以，研判新一轮科技革命以及财产厘革的基本特性以及成长路向，没法绕开其发生的科学根蒂根基。今朝风行的不雅点以为，新一轮技能厘革以数字化、智能化和万物互联等为重要特性，我小我私家以为这类不雅点值患上商议。由于从科学根蒂根基上看，数字化、智能化技能依然是第三次科技革命，即信息技能革命的延展以及结果运用。近一百年物理学范畴未能呈现可与牛顿力学、电磁理论及量子力学比肩的庞大科学冲破，其他范畴的庞大冲破也寥若星斗，单一学科的新冲破好像难以支撑像前三次科技革命那样庞大的科技厘革。比拟之下，各年夜科学范畴、各个学科间的交织交融则存于着伟大的潜力。例如，于物资科学、信息科学以及生命科学三年夜范畴之间的交织交融根蒂根基上孕育发生了人工智能、基因组学、脑机交融、人机交融等前沿科技���，有可能成为第四次科技革命以及财产厘革的冲破口，进一步激发的新科技无望深刻转变人类文明进程以致人类自己。从这一意思上讲，捉住了学科交织交融，就无望掌握住新一轮科技革命的源头。

学科交织交融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每每是庞大科技立异的主要标记。而根据“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每每是于旧的范式呈现危机的时辰发生，而如许的时机是随机的、可遇而不成求的。怎样经由过程有构造的科研去推进科学研究的范式厘革？我以为，学科间的交织交融提供了一种可能性。现代科学中学科的划分致使了差别科学范畴自力成长，造成了各自悬殊的研究范式。而学科间的交织交融则可能为差别学科间范式的彼此自创，进而实现学科范式的厘革提供了一种路径。质料科学范畴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，其研究的支流范式是先制备出质料，然后去研究质料的性子，再进一步革新质料的构成以及制备要领进而改良质料的性子，并于此根蒂根基上成立质料构成—布局—性子的瓜葛。本世纪初，超质料这一律念于科学界呈现。超质料是经由过程人工布局得到的、具备天然界所不具有的新的性子的人工布局，其研究范式很近似在电子学，即经由过程已经知功效的单位修筑体系，超质料初期的研究者重要来自在电子学以及物理学范畴，这类研究范式对于在他们来讲是司空见惯的。而作为最早从质料范畴进入超质料研究的研究者，咱们深刻熟悉到，超质料不只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讲价值，提出了超质料与通例质料的交融的思惟。基在这类思惟，不只率先研制出了介质超质料等具备优秀特征的新质料，也为通例质料机能的冲破提供了新的思绪。

学科交织交融是破解“洽商”问题的捷径

“洽商”问题的呈现从表象上看是年夜国玻弈配景下设置技能壁垒的后果，其素质上反应出的是于解决繁杂技能问题上对于外洋已经有技能的路径依靠。事实上，解决如许一些繁杂问题每每不仅有一条门路。而沿用单一学科或者已经有技能系统给出的解决问题体式格局，寻觅新的门路每每比力坚苦。经由过程学科的交织，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年前霸占的片式电感器技能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范畴的主要冲破之一，其焦点技能是用铁氧体与金属导线布局实现共烧，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出产设备，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成长的“洽商”问题。于“九五”国度863规划的撑持下，咱们开展了片式电感器要害质料的研发事情，经由过程质料学、物理学以及化学的深度交融，率先将物理学以及化学的一些道理引入到陶瓷质料设计以及烧结工艺，不只乐成绕开了外洋的专利封锁，还得到了其时国际上机能最高的兼具高机能以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财产的迅速突起提供了要害支撑前提。

学科交织交融是构建立异文化、造就高本质立异型人材的主要路子

立异文化的气氛、科学精力的泥土是造成立异型国度、设置装备摆设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包管。而学科的交织交融，对于立异文化的造成、科学精力的培育和立异型人材的造就有着主要意思。经由过程学科交织交融，超过学科边界，有助在造成新的思维维度，晋升科技事情者以致全社会的科学素养、摸索热忱、想象力以及创举力。出格值患上指出的是，于科学高度分解、学科间壁垒愈来愈高的昨天，跨学科教诲对于在让学生成立全景式常识体系、晋升思维威力方面尤其主要。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，高校以及科研机构云散并于空间上也比力集中，是鞭策学科交织交融、构建立异文化的抱负之地，咱们期待可以或许经由过程咱们的起劲，使北京成为学科交织交融的学术高地，为设置装备摆设首都国际科技立异中央、成为我国自立立异的主要源头以及原始立异的重要策源地尽咱们的菲薄单薄之力。

别的需要增补的一点是，学科的交织交融是一个动态历程，不恼人为规定哪些学科属在交织学科。事实上，任何学科的成长每每都需要自创、交融其他学科的常识以及要领，学科交织也成长出成熟的新学科，如物理化学、生物物理学等，而险些所有项目科学都是交融若干根蒂根基科学的根蒂根基上成长的。是以，对于交织学科的撑持也应该有所弃取、有所偏重，应重点存眷还没有造成学科交织或者尚待成熟的交织范畴。有鉴在此，咱们提出存眷“年夜交织”，如天然科学以及社会科学的交织、科技与艺术的交织、生命科学与物资科学的交织等。

学科的交织交融无望成为鞭策科技立异的主要抓手，将学科交织交融纳入国度科技强国战略意思庞大。期待有更多撑持、拔擢、鞭策交织学科成长的新战略、新举措出台。