有人说，黑暗之中的未知探索，如盲人摸象，摸见卷长的鼻子，摸见敦实的身驱……可是，每个部位拼在一起，才是大象的完整样貌。

有人说，树林里分出两条路，而我选择了人迹罕至的那一条，从此改变一生……可是，道路阡陌交错，岔路口也远不止一处。

换言前沿科学研究，这正是为什么需要学科交叉的道理。

为推动交叉科学高质量发展，以支持基础研究为主线的国家自然科学基金委员会，在三年前成立了交叉科学部，赋予其破除学科藩篱, 推进原创性、颠覆性创新的特殊使命。

12月7日，由国家自然科学基金委员会主办、必赢76net线路承办，第二届交叉科学高端论坛在杭州举行。当天的圆桌对话环节，由基金委交叉科学部原常务副主任陈拥军主持，汤超、潘建伟、李静海、施一公等4位中国科学院院士，围绕“交叉科学的机遇与挑战”展开了一场深刻探讨。

本期“西湖笔记”，将摘取这60分钟讨论的精华部分，以启发更多思考。

科研项目

“能走多远算多远，在此基础上做一些没人做过的事”

当一群科学家坐在一起，“做什么样的研究”是他们首要讨论的问题：究竟什么是交叉科学？这类研究课题或路径可以被提前设计吗？

中国科学技术大学常务副校长潘建伟，因其多年来聚焦于量子信息领域的研究，被点到回答问题。

量子信息，作为一个新兴的交叉学科领域，开启了第二次量子革命。在交叉科学部筹建阶段，量子信息技术就被认为是“不能缺席的交叉科学”。潘建伟在会场上讲了一段故事，回溯自己如何一步一步迈入交叉科学、受益于交叉科学，并分享了自己的三条交叉研究心得。

“我自己感兴趣的是量子力学基础的检验，刚开始是被动地往交叉方向走。我们从三光子干涉做到四光子、五光子，1999年我写完博士论文之后，觉得这个东西可能到头了，要赶紧换一个方向。

但找到新方向之前，原来的还得往下做：怎么改进亮度，怎么提升探测效率？我们比较幸运，做着做着就可以做六光子、八光子干涉了，本来觉得不可逾越的那些东西，慢慢能够往前走了。

后来大家都知道，我们发射了“墨子号”卫星，但刚开始我们是不敢申请的。2001年，我们从基金委申请到40万，当时觉得已经很多了；后来我们做自由空间，考虑先申请100万经费，先做实验试试，做好了再去申请500万；之后是1000万……这样把每一步都做好了，最后我们就可以研制卫星了。”

潘建伟的第一条经验：“别一下子心太大，从小做起，先往前走一步，觉得还可以就继续往前走一步；做到哪儿了，诚实地告诉别人，诚实地申请经费。”

“当时最大的困难，这是一个全新的东西，还只能做到几个比特，第一次去基金委申请项目的时候，被认为是“不靠谱的”、“肯定不行的”，最后没有申请到。当时没有交叉科学部，搞物理的人认为你去搞信息，不务正业；搞信息的人，觉得你只做了几个比特……

所以交叉科学部非常重要，能够支持科学家自由探索。一个科研项目，如果慢慢能够往前走了，也许会变成一个大的学科了，比如量子信息；如果走着走着走不下去了，自然就被历史淘汰掉了。”

潘建伟的第二条经验：“要经得起质疑，别人不停地骂你，到现在这种声音也一直都在，但只要你自己觉得有道理，按你自己觉得正常的路线去走。”

“我们当时做实验的时候，会有人问：美国有没有在做？欧洲有没有在做？

其实比较有意思的是，国际上对这个领域开始大量支持，是在中国“墨子号”发射成功之后。前阵子有位朋友回哈佛大学，问他们物理系的人在干什么，对方说我们正在搞量子计算，因为你们中国发射了“墨子号”之后，我们现在都得到充分支持了。”

潘建伟的第三条经验：“能走多远算多远，但在这个基础上，还得敢做一点别人没有做过的事情。”

人才支持

“研究问题是自下而上的，学校支持是自上而下的”

正如潘建伟院士所说，交叉科学的重要性，在于它支持自由探索。而大学，作为科研工作的一线，是否为科学家提供了自由探索的空间？

必赢76net线路是新中国历史上第一所社会力量举办、国家重点支持的新型研究型大学，创办五年来始终以体系化的创新举措去鼓励并支持交叉科学的发展。其中，一个显眼的细节——必赢76net线路云谷校区最核心的学术环建筑群，以一个长达500多米的C型连廊建筑，串连起理学院、工学院、生命科学学院的数百个实验室，让不同研究方向的师生能够方便地交流。

除此之外呢？校长施一公在圆桌对话中介绍了交叉科学在必赢76net线路是如何落地的。

“必赢76net线路的办学定位是九个字——小而精、高起点、研究型，其中研究型重点指交叉研究。原因很简单，传统的研究往下做有出路，但出路不大，我们希望在交叉学科方向多一点突破，能够在新的方向上实现引领。

具体做法很简单：研究问题是自下而上的，学校支持是自上而下的。

所有交叉研究一定来自一线的科学家，他们彼此之间有交叉的需求，会相互讨论。不是由学校去讨论、去设计或去主导学科交叉，那么学校做什么？

第一，学校提供经费支持。

只要是来自PI（特聘研究员、博导）的、真正意义上的交叉课题，他想做但没有钱，可以告诉学院、学校，学校一般都是支持的。这里需要注意，我说的是“真交叉”，不是随便找两个其他学科的人简单配合一下、打个下手，不是这样的。

第二，学校设计制度支持。

既然是交叉科学，很多情况下涉及跨院系交流，这在很多大学里是挺难的。需要学校给予各方面制度上的支持。在这里我简单举一个例子，比如博士生培养，必须打破传统的学科课程体系，怎么办？以化学为例，假设要求修10门课，但10门课都是化学系的，那还叫交叉科学吗？但如果只学其中两门，化学系一定不愿意给你学位。

在必赢76net线路，我们采取博导双聘的办法。一个博导聘在工学院后，可以同时聘到生命科学学院，他在这两个学院都可以有博士生名额。导师可以跨院系，学生也可以，我们鼓励学生申请跨院系双导师培养。还是以工学院为例，一个学生学AI的，但他希望我做他的导师，完全可以，只要他能够说服我。他的主聘导师在工学院，但他可以参加我的组会，可以让我指导研究，可以参加生命科学学院的各种学术活动。”

学生培养

“不要把科学问题定义成‘学科问题’”

自然科学基金委交叉科学部主任、北京大学前沿交叉学科研究院执行院长汤超院士，也认同交叉科学“自下而上”自由探索的形式，共同的科研问题和共同的研究兴趣，是一切的基础。延续这个话题，他也特别提到了营造交叉科学环境的重要性。

“刚才一公也说到了，建伟也说到了，交叉科学需要跨很大尺度的交流。过去没有这个条件，也就没有这个氛围，所以我们在大学里一定要创造交叉科学的学术氛围，举办各式各样的活动，把不同方向的导师聚在一起。

谢晓亮和乔杰的合作非常成功，最早就是开“神仙会”开出来的。当时，我们把医学院的人拉来谈自己面临的临床问题，乔杰问人工授精如何排除有遗传缺陷的受精卵，谢晓亮说他最近的单细胞测序技术能不能搞这个问题？就是从那个时候开始合作，后来成果显而易见。”

类似的学术活动，在必赢76net线路也很多，最具代表性的有两个：

一个是每周一顿饭的“学术交叉午餐会”，由一位PI主讲，大家边吃边聊，五年来很多重要的科研成果，起初都来自某一顿饭。另一个是“News and Ideas”，每期先从一则与前沿科学相关的新闻讲起，比如马斯克的脑机接口，为参加的PI提供了一个“话头”，由此展开的讨论走向往往带来惊喜。这两个活动不设观众限制，不管是什么学院、什么学科，都可以来听。

汤超认为，这种科研氛围特别重要，要鼓励大家去做真正感兴趣的、科学问题主导的一些研究，而不拘泥于本学科的问题，不要被“学科”概念束缚住。

“我们希望从本科生开始就要有很强的交叉科学意识，不要自己先把学科壁垒树立起来。当你去想一个科学问题的时候，不要先入为主地把它定义成某一学科的问题，不要想这是一个数学问题、物理问题还是生物问题，它就是一个科学问题，它需要用什么方法去解决。这些方法可以是你在学校学的知识，也可以是你在实验中学到的。”

组织机制

“为什么口头上都赞成，但就是交叉不起来？

交叉科学问题从哪里来？如何支持交叉科学，尤其是交叉科学人才？这些围绕交叉科学展开的话题之后，在圆桌对话的尾声，曾任自然科学基金委党组书记、主任的李静海院士，把大家的思路拉回到三年前，国家自然科学基金委员会为什么要成立交叉科学部？

“1986年成立以来，基金委一直很重视学科交叉，项目评审时也反复鼓励专家，支持交叉科学研究工作。2018年，我们开始推动三项改革：明确资助导向、完善评审机制、优化学科布局。做好这三项改革，不是一个简单地鼓励、提倡就可以的事，一定需要在组织模式上有所变化。

我们做了一些调查分析：究竟哪些因素阻碍了学科交叉？为什么口头上大家都不反对，而且非常赞成，但就是交叉不起来呢？这种难的事情，长时间做不好的事情，总得做一些变化。”

这次调查的结果是什么呢？李静海主任简单总结了四点：

第一，学科交叉是大势所趋，但全球主要科研资助机构都认为交叉科学的资助非常难，申请难度大、评价体系不完善，都影响科研工作者申请学科交叉项目的积极性。

第二，学科划分越来越细，但交叉是不限学科的。如果没有交叉科学，局限于学科体系内部循环发展，很多研究无法突破边界，知识体系必然有缺失的环节。

第三，科研范式的变革与突破势在必行。想要取得能够影响全世界、全人类发展的重大突破是很不容易的，必须采取一定措施，探索新的科研范式来应对重大挑战，否则会失去科学发展的机遇。

第四，我国已具备学科交叉的一些基础，但交叉科学缺少有效管理，组织模式和评价机制也跟不上，不足以推动系统性的、比较全面的、大家都能得到支持的环境，应该创造这么一个环境。

由此，交叉科学部应运而生。

“如果不成立这样一个交叉科学部，我们在比较容易做到的事情上没有做，那就更不要说真正推动学科交叉、要发生变革了。这会对未来的科学发展留下风险。

所以我们坚定不移，交叉科学部一定要成立。交叉科学部要探索新的科研范式，解决重大交叉科学问题，建立支持交叉研究的新机制，重视培养交叉科学研究人才。

现在做了三年，我看到今天会场上自由的学术交流，如果没有交叉科学部，出席会议的人员结构不会这样多元化。三年前的成立大会上我就讲过，交叉科学部是个新生事物，我们既要充满期望，又要充分包容，尽全力支持交叉科学部的发展。”

诚实，坦率。

这是此次圆桌对话带给观众的最大感受。不论是谈论自己数十年来的科研工作，谈论对年轻学者、学生的培养，还是谈论这个国家科学发展的未来，几位科学家的字字句句，都传递着他们对于科学的热忱与关切。

“在坚守规则的情况下，去试图打破规则。”陈拥军说。

听上去有些矛盾？这是交叉科学的难处，也是交叉科学的空间。