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学术生涯中的跨学科流动:知识融合与知识生产
发布日期: 2025-12-04

  张琳,系武汉大学信息管理学院教授

  (一)引言

  科学知识的生产与演化往往伴随着研究者的领域迁移与知识重组。正如牛顿所言,科学探索犹如“海边拾贝”,对未知的追求驱动着科学家不断迈向新的学科边界。近年来,越来越多的研究指出,科学家跨学科流动不仅是个人职业发展的体现,也是推动科学创新和知识融合的重要机制。诺贝尔奖的历史亦表明,许多获奖者的贡献源于跨界研究,这一现象在化学、物理、生物等学科尤为显著。例如英国物理学家卢瑟福在1908年荣获诺贝尔化学奖的时候,他称“这是我一生中绝妙的一次玩笑”。

  然而,尽管跨学科研究的重要性得到广泛认可,科学家在学术生涯中如何实现跨学科流动,其模式与机制仍缺乏系统的量化分析。为此,本文尝试回答以下三个核心问题:第一,科学家跨学科流动呈现出怎样的特征与模式?第二,科学家的跨学科流动如何促进不同学科间的知识融合?第三,跨学科流动是否能提升科学家自身的知识生产与创新水平?

  (二)研究设计与数据来源

  1. 概念界定。学者的研究领域指学者持续关注、探索和贡献的特定知识主题或问题集合,包括知识体系、问题范畴和方法论实践的集合。体现了其研究兴趣和专业能力,同时也受到其所处的学科背景、社会环境和学术网络的影响。学者的跨学科流动可以看作是一种个体层面的跨学科研究活动,可以具象化为学者研究领域的变动,在科学计量学的研究情景下,可以量化为发文主题或所属学科领域的变化。

  2. 研究样本。研究一选取国际科学计量学领域的最高荣誉普赖斯奖获奖学者,共33人,作为样本,探讨科学计量学领域内的跨学科流动特征。研究二以1991年至2000年间职业起步、论文发表总数不少于10篇、物理学出身、且在物理学之外有发文记录的学者为样本,筛选出6万余名在职业生涯中发表论文不少于10篇的研究者,构建包含80余万篇论文的数据库,以此分析物理学家跨学科流动的模式与知识融合特征。

  3. 研究方法。研究一主要使用文献计量方法,自上而下地归纳、统计普赖斯奖获得者的跨学科流动模式。研究二中,基于过去30年间,全领域的上千万篇论文,构建了科学知识地图,作为量化学者流动的空间载体,对学者从源领域到目标领域的研究轨迹进行映射,最后聚类演技轨迹得到不同的跨学科流动模式。此外,本研究结合引文分析探讨知识流动方向与强度。通过对不同学者类型的聚类识别,本文提炼出科学家跨学科流动的典型模式。

  (三)研究结果

  1. 科研人员跨学科流动的特征与模式。本研究首先对每一位学者学术生涯阶段进行划分,从生涯的起步期到成长期到深化期到成熟期,界定了每位学者在不同时期的论文成果所属的学科。基于33位普赖斯奖得主的分析,本文识别出四类科学家类型:(1)两栖科学家:同时活跃于科学计量学与其他学科,如长期并行于社会学与计量学两领域的罗伯特·默顿;(2)移民科学家:在职业生涯中从其他领域(如物理、化学、数学)完全转向科学计量学;(3)土著科学家:自始至终聚焦于科学计量学研究;(4)旅居科学家:虽未直接从事该领域研究,但其理论成果对科学计量学产生深远影响,如提出H指数的物理学家乔治·赫希。

  研究发现,早期获奖者多为两栖型与移民型学者,而近年来土著型学者占比上升,这与科学计量学学科的成熟度提升密切相关。科学计量学作为一个新兴的学科,在早期的发展过程中,需要很多来自其他自然科学领域的学者,来更好理解不同学科的发展规律,因而两栖科学家在早期对学科领域的发展做出了巨大贡献。随着学科的成熟发展,在学科内深耕的学者则变得更容易获得学界认可。

  在以物理学为样本的模式识别研究中,结果显示,物理学出身学者的跨学科流动模式与科学计量学家之间具有相似性,可分为四种类型:(1)跨界型:研究重心呈现出从物理学到目标领域的显著转变,且变动幅度较大;(2)探索型:研究重心整体稳定在物理学,但是有限度的去涉猎目标领域的其他方向,没有形成新的研究主线;(3)交叉型:长期活跃于物理学和其他领域之间的交叉领域,研究具有比较强的交叉性,但研究重心变动幅度不大;(4)坚守型:跨学科性相对较低。大部分物理学家在跨学科流动过程中倾向于进入工程学、材料科学等邻近领域,但也有相当比例的学者涉足社会科学与人文学科。学者的跨学科流动以“支持型”合作为主,物理学知识常作为方法论支撑,为其他学科提供分析工具与理论框架。

  2. 科研人员跨学科流动中的知识融合。引文分析结果显示,物理学家在其他领域的发文中,仍然有较高比例的知识来源于物理学。但在过去的三十年间,引用物理学文献的比例逐年下降,知识来源呈现多样化趋势。与此同时,其研究成果促进了物理学知识向外部学科的传播,表现出显著的知识溢出效应,带动了更多学科之间的知识交流。在施引文献层面,物理学家在其他学科的发文,普遍更少获得其他学科的引用,物理学领域仍然是主要的知识受众。同时,物理学家跨学科发文的知识受众对物理学的依赖随时间不断减少,而知识溢出效应则也越来越显著。

  基于这些跨学科流动科学家所发表论文的引用数据,本研究将其分为四类:(1)知识融入型:引用物理学参考文献的比例较低,而目标学科参考文献的比例较高,在目标学科的融入程度较高;(2)知识传播型:知识基础以物理学领域的参考文献为主,但是在目标领域获得了大量的关注和引用,促进物理学知识在目标学科的传播;(3)知识开拓型:来自于物理学的参考文献份额较低,来自目标领域的施引文献份额较低,其知识基础和知识受众较为多样化,研究内容和范式超越了传统的学科界限;(4)知识守旧型:物理学参考文献的份额仍然高于基准水平,来自目标领域的施引文献份额则低于基准水平。尽管发表在目标领域,但依然保持物理学领域的发文特征。

  3. 科研人员跨学科流动中的知识生产。通过对前人实证研究结果的回顾,以及对理论研究的借鉴,本文聚焦科学家在不同研究领域之间的“流动”在实践中能否提升其创新表现,并提出如下研究假设:H1:研究领域变动程度与学术成果颠覆性呈显著正相关关系;H2:研究领域变动程度与学术成果新颖性成显著正相关关系;H3:跨学科合作在提升成果新颖性方面具有显著的正向调节作用;H4:知识受众的重构是促进创新的关键中介机制。

  构建多元回归模型,以学者研究领域变动程度为自变量,论文成果的新颖性和颠覆性为因变量,与目标领域学者的合作为调节变量,知识受众的重构程度为中介变量,并从学者、机构和宏观层面设置了控制变量,对上述研究假设进行实证。研究结果显示,以上四个研究假设均得到验证,并且通过了多重稳健性检验。

  (四)结论与讨论

  本文通过对科学计量学与物理学家两类样本的比较研究发现,无论是自上而下的统计分析,还是自下而上的自动聚类,都表明科学家的跨学科流动模式具有异质性。且两种方法、两套数据的结果相互印证,例如移民科学家与跨界型学者、旅居科学家与探索型学者、两栖科学家与交叉型学者、土著科学家与坚守型学者,都揭示了科学家在迁移方向、研究重心等方面的差异。

  学者的跨学科流动的确能够带动不同学科之间的知识流动和融入,科学家在不同领域之间的流动并不是独立的,而是在特定的知识网络和合作网络中进行的,不仅是学科间人力资源的显性交换,也是科学知识、研究方法等的隐性交互。科学家的跨学科流动通过知识流动、融合与溢出,对学科交叉和科学创新做出贡献。

  科学家的跨学科流动驱动创新性成果的产出。基于认知多样性与学术资本理论,科学家在跨学科流动的过程中,通过知识传播网络的重构,提升其成果产出的颠覆性;通过合作网络在目标学科的融入,正向调节跨学科流动与成果新颖性的关系。

  综上所述,跨学科流动是推动科学创新的重要动力。政策层面应进一步完善跨学科人才评价与支持体系,营造更具包容性的科研环境,以促进知识融合与科学进步。

  本研究也存在若干局限,其一,研究主要基于可计量的发文数据,未能覆盖未发表成果或失败的流动案例;其二,跨学科融入程度的测度仍存在不确定性和改进之处;其三,创新的生成机制尚需结合质性研究进一步探讨。未来研究可通过结合问卷与访谈,深入理解科学家跨界过程中的认知转化与制度约束机制。


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