首都高校跨學科研究平臺構建模式研究

張惠

摘 要：跨學科研究平臺的建設是新時期高校實施國家創新驅動戰略的重要環節之一。通過對北京航空航天大學高精尖創新中心進行考察調研，剖析其跨學科研究平臺的基本特征和運作模式。針對我國高校在跨學科研究平臺建設上存在的問題，借鑒北京航空航天大學高精尖創新中心建設的有益經驗，可以從跨學科研究平臺的目標定位、合作方式、管理機制以及成果轉化等方面進行深入探索，并不斷推動跨學科研究平臺的發展。

關鍵詞：北京航空航天大學;高精尖;跨學科研究平臺

黨的十九大報告明確提出，要加快創新型國家建設的步伐，培養一批創新型、復合型的科技人才。在實施創新驅動戰略的過程中，高校應發揮科研優勢，整合學科資源，打造一批特色的跨學科研究平臺，為創新型人才的培養作出貢獻。北京航空航天大學（以下簡稱北航）以服務國家創新驅動發展戰略為主要目標，立足國際科技前沿，解決重大科研攻關難題，積極參與高精尖創新中心的建設，著力培養高層次創新型、復合型人才，以滿足社會發展的需要。自2015年北京高等學校高精尖創新中心建設計劃正式啟動以來，北航先后獲批三個跨學科高精尖創新中心，分別是北航“大數據科學與腦機智能高精尖創新中心”、北航“生物醫學工程高精尖創新中心”和北航-首醫“大數據精準醫療高精尖創新中心”。北航三所高精尖創新中心的建立旨在于提升國家科技核心技術在全球的競爭力，為跨學科研究平臺的建設和發展奠定了堅實基礎。本文通過分析北航三所高精尖創新中心跨學科研究平臺的建設經驗，對我國高校探索新時期如何利用優質科技資源更好地服務社會的發展具有積極的探索啟示。

跨學科研究平臺的發展目標

跨學科研究平臺的發展是社會進步和教育水平提高的重要體現。跨學科研究平臺的建設目的就是為國家的科技創新和經濟發展服務，旨在聚焦國際科技前沿，圍繞國家戰略發展需求，利用高校的優質資源，吸引不同學科背景的優秀人才參與其中，攻關科研難題，著力產出科研成果，服務于人類社會生活。建設跨學科研究平臺的過程需要考慮很多因素，包括跨學科研究平臺的目標定位、人才培養、管理機制等。其中，發展目標作為跨學科研究平臺的核心，在確定研究領域、職能屬性、運行模式等方面具有決定性作用，跨學科研究平臺的發展目標奠定了未來整個平臺科學研究的方向，是建設跨學科研究平臺首要考慮的問題，也是促進科研成果轉化的主要動力。

北航高精尖創新中心以“高、精、尖”為發展目標，打造國內外頂尖的跨學科研究平臺。一方面，北航高精尖創新中心明確提出將醫工交叉作為重點發展方向，推進北航與首都地區的醫療系統全面合作，舉全校之力拓展生命健康領域，服務人民健康國家重大戰略需求。[1]在醫工交叉創新研究院的統籌之下，這三個高精尖創新研究中心圍繞不同層面全面發力，以多學科交叉融合為中心，圍繞醫工交叉這個基本點，以創新發展為主要驅動模式，構建一個全新的跨學科研究平臺。另一方面，北航高精尖創新中心由國際領先優勢科學家項目為主導，以北京強大的醫療資源為依托，北航、中關村發展集團和房山區政府聯合發起，市區政府財政持續支持，市場積極參與技術轉化，充分運用市場化手段來培育原始創新成果，是一個集前沿技術研究與應用成果轉化、醫工交叉融合為一體的創新體制科研平臺。[2]北航在建立高精尖創新中心之初，就已經明確了其目標定位，充分發揮自身學科優勢，融合首都優質的醫療資源，以“立足首都、輻射全國、走向世界”的發展模式，打造一批特色鮮明的跨學科研究平臺。正因如此，北航成立的三個高精尖創新中心才會取得一系列的科研成果，不僅整合了北京高校與企業的優勢力量，而且為跨學科研究平臺的建設與發展積累了豐富經驗。

北航高精尖創新中心的發展目標是基于實際需求而設立的。在科學研究方面，北航高精尖創新中心的發展目標是以跨學科研究為主線，圍繞醫工交叉這個大主題，以現代高新技術為主要支撐，瞄準科技前沿，解決實際問題。例如：生物醫學工程高精尖創新中心涉及的研究領域有醫用光子學、心腦血管系統、康復工程以及醫療機器人等多個方向，從它的研究方向來看，該中心匯聚了生物學、電子學、計算機科學、醫學等眾多專業背景的高層次人才共同參與，通過學科交叉的方式，使科學研究從單一走向多元，這種融合方式不僅有利于解決重大的科學難題，而且給科技創新創造了一個更廣闊的發展空間，產出更多的科研成果。[3]在中心建設方面，北航高精尖創新中心的發展目標是服務國家重大戰略需要，提升北京市在大數據腦機智能領域、人體重要組織與器官的修復、替代、再生等生物醫學工程領域和大數據精準醫療領域的醫工交叉科技創新能力，借助高校優勢的學科資源，打造北京市醫工交叉創新的醫學硅谷。[4]北航作為北京高等學校高精尖創新計劃的重要參與者，在建設高精尖創新中心方面發揮著不可替代的作用。例如：大數據精準醫療高精尖創新中心的建設，利用北航強大學科群的優勢和首都醫科大學的豐富醫學資源，以醫療健康領域的重大需求為導向，打造大數據精準醫療。其中，在醫學分子影像技術的心血管疾病精準診療以及對腦腫瘤影像學圖像特征信息研究等方面都取得了突破性進展。在中心管理方面，北航高精尖創新中心的發展目標是緊緊圍繞北京高等學校高精尖創新中心建設計劃要求，健全高精尖創新中心管理機制，整合學科資源，發展多學科交叉項目，保障高精尖創新中心目標順利實現。北航不僅成立了醫工交叉創新研究院委員會、學術委員會、監督委員會等多個管理機構，而且三個高精尖創新中心也分別成立了各自的管理團隊，這種完善的管理機制為跨學科研究的順利進行掃清了障礙，鋪平了道路。

跨學科研究平臺的構建特征

隨著教學改革的不斷深入，我國高校在學科大類布局和創新型人才培養上取得了豐碩成果，更多高校積極響應國家號召，利用優勢的學科資源，結合地方發展特色，組建了一大批獨具特色的跨學科研究平臺。跨學科研究平臺的成功運行離不開多方面的支持，北航高精尖創新中心自成立以來，就確定了發展方向和建設目標，不斷完善跨學科研究平臺的運行模式，從中心的研究領域到合作交流方式，從管理體制機制到科研成果的轉化，為了更好地服務國家需求和社會發展，中心鼓勵多學科交叉融合，積極開展跨學科、跨機構、跨企業的跨學科研究合作模式，整合國內各類創新要素，吸納國內外的優質資源，發揮高精尖創新中心的優勢，為社會輸送了創新型、復合型人才，創新了跨學科研究平臺的發展模式，為跨學科研究的深入改革提供了思路。

1.設立以跨學科為主線的研究領域

研究領域圍繞多學科交叉進行設置是北航三個高精尖創新中心的主要特征之一。北航三個高精尖創新中心作為醫工交叉的典型代表，不僅體現出了跨學科研究的優越性，而且極大地促進了跨學科研究的發展。例如：大數據科學與腦機智能高精尖創新中心的研究領域從大方向著手，以跨學科為主線進行設置，其中包括大數據科學與計算機智能、新型計算技術與系統、腦認知與仿真以及數據工程與腦機技術系統四個研究領域，以這四大研究領域為框架融合了計算機科學、生物學、電子學、數學等多種學科，在參與研究的過程中各種學科思想相互碰撞，跨越了單一學科狹隘的思維界限，激發了研究人員的創新性思考，拓展了知識的深度，在這個過程中不僅吸納了其他學科的思想元素，而且從一個更加全面的視角去解決問題。在腦認知與仿真這個研究領域中，研究人員運用生物學的基本知識來挖掘腦科學的深層內涵，通過電子信息學、仿真學、計算機科學等學科的共同參與來模擬腦神經元在深度學習圖片、語言、文字等具體過程，進一步研究模式識別、面向視覺的腦功能認知、面向視聽覺的腦模擬、人腦行為決策機理等具體問題。[5]設置以多學科交叉為主線的研究領域有利于激發研究人員的發散性思維，拓寬解決問題的思路，從學科交叉的角度出發來研究問題，更有助于提高研究人員的創新能力和綜合素質。因此，多學科交叉融合不僅是北航高精尖創新中心發展的特色，而且也是推動創新型跨學科研究平臺發展的重要手段。再如：生物醫學工程高精尖創新中心同樣把研究方向與跨學科元素緊密結合，充分發揮生物醫學工程學科對醫療健康產業的支撐作用，推動產學研醫結合，以學科交叉為主要手段，瞄準仿生與納米醫學、再生醫學、生物力學與醫用材料三大前沿基礎領域，結合生物分子學、電子信息工程、醫學、材料學等多個學科的相關知識，進一步重點突破生物醫學工程領域亟待解決的問題。北航高精尖創新中心這種以跨學科為主線來設計研究方向，整合了多種學科的優勢，匯聚了一大批高層次的專業人才，解決了國際科技研究領域的前沿問題，凸顯了跨學科研究的重要性和必要性，進而推動了高精尖創新跨學科研究平臺的發展。

2. 搭建跨校、跨地區的跨學科研究合作平臺

北航高精尖創新中心通過搭建跨校、跨地區的跨學科研究平臺，以此來推動“產、學、研、醫”的一體化發展。北航的三個高精尖創新中心，圍繞醫工交叉這個大主題，從不同的研究領域搭建跨校、跨地區的跨學科研究合作平臺，逐漸形成了科研與產業結合、科研與地區結合的發展模式。高精尖創新中心通過與學校、附屬臨床醫院、地區的合作不僅產生了雙贏的效果，而且還擴大了跨學科研究的影響力。一方面，高精尖創新中心與國內外高校進行合作的同時，可以相互學習到對方的優勢，同時也是一個鍛煉團隊協作能力的機會。例如：生物醫學工程高精尖中心的牛海軍教授與法國索邦大學的帕勞·吉爾教授（Pascal Laugier）在超聲測量研究方面進行了廣泛合作并取得了一系列的科研成果，兩個學校的科研團隊通過在超聲測量領域展開深入的研究，突破了常規超聲共振頻譜測量的局限性，首次建立了適用于非規則生物材料力學特征測量的共振頻譜方法，兩個團隊將合作的研究成果發表在Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials等具有影響力的國際期刊上。[6]另一方面，通過這種合作模式，雙方科研團隊利用各自的學科優勢，面對科技前沿問題展開深入探討，拓寬了跨學科研究的國際視野，為搭建跨學科研究的國際平臺積累了豐富經驗。借助“產、學、研、醫”一體化的發展模式，發揮高精尖創新中心的獨特優勢，建立跨區域的跨學科研究平臺，帶動區域協同發展。例如：北航的三個高精尖創新中心與北京市房山區政府簽署了全面戰略合作協議，將重點在醫工結合、醫用機器人、高端服務機器人等領域展開大量合作，大力開展醫工交叉創新研究，打造具有國際先進水平的醫學科研創新平臺、技術研發中心和試驗成果轉化基地，帶動區域發展。[7]為實現北航高精尖創新中心順利在房山區落地，房山區為高精尖創新中心提供了全方位保障，進一步解決了研究人員的后顧之憂，為高精尖創新中心更好地服務地區與國家發展建設創造了有利條件。

北航高精尖創新中心通過搭建跨校、跨地區的跨學科研究合作平臺，以科學研究為目標導向，圍繞多學科交叉融合，開展醫工交叉方面上的合作，依托高精尖創新中心優勢平臺，把科研成果從實驗室轉移到了真正的應用層面，幫助解決了在醫療健康領域的許多難題。這種跨校、跨區域的跨學科研究平臺的搭建模式為醫工交叉領域匯聚了大批高層次的科研人員，并在醫療健康領域取得了豐碩的科研成果，為我國醫療健康事業的進一步發展提供了有力支撐。

3. 健全跨學科研究平臺的管理體制機制

跨學科研究平臺的順利運行首先要有一個完善的管理體制機制。北航高精尖創新中心作為北京市高等學校高精尖創新計劃中的中堅力量，在發展高精尖創新中心的過程中，建立了一套完整的管理方案，成立了一支專門的管理團隊，給高精尖創新中心的未來發展提供了有力保障。北航成立的三個高精尖創新中心由醫工交叉創新研究院進行統一管理，全面負責三個高精尖創新中心的運行和管理工作。醫工交叉創新研究院成立了專門的組織管理機構，其領導小組進行主管，下設有監督委員會、管理委員會、學術指導委員會。除此之外，醫工交叉創新研究院為進一步加強對跨學科研究平臺的管理工作，更好地為高精尖創新中心的發展服務，相繼成立了學術委員會、倫理委員會和國際顧問委員會，這些委員會的設立主要負責對北航高精尖創新中心實施的方案目標和任務進行審定，對科學研究和人才培養等工作進行指導，參與項目的審核和后期管理，并對各個高精尖創新中心的專項經費使用情況進行實時管理和監督，保障高精尖創新中心的發展目標順利進行。[8]

北航利用優勢的學科群建立的三個高精尖創新中心，它們之間既有區別也有聯系。除了醫工交叉創新研究院成立的管理體制外，為更好地落實高精尖中心的發展工作，每一個高精尖創新中心根據自身的實際情況也相繼成立管理團隊，協調中心的運行和管理工作。例如：生物醫學工程高精尖創新中心在醫工交叉創新研究院建立的管理委員會統一指導下開展工作，其在中心內也設置了管理團隊，生物醫學工程高精尖創新中心的管理機制采用主任負責制，設主任一名，副主任兩名，組成該中心的主任辦公會，負責中心日常事務管理和決策，中心另設置學術委員會，由生物醫學工程領域國內外知名專家學者組成，為中心人才引進、發展規劃、建設成效等重大事項提供專業咨詢決策，中心下設辦公室，負責中心的日常事務等其他工作。[9]再如：大數據與腦機智能高精尖創新中心也根據其研究領域進行了機構分工管理，中心下設數據科學與計算智能研究所、新型計算技術與系統研究所、腦認知與仿真研究所以及數據工程和腦機系統工程中心四個研究機構，各研究機構實行首席科學家負責制，研究機構根據其研究方向的不同下設若干研究方向實驗室，再由各個實驗室的負責人進行管理。[10]通過這種管理模式和細致的工作分配方式極大地提升了高精尖創新中心的工作效率，使整個管理團隊有條不紊地對各個中心、實驗室進行指導和監督。

4. 以創新驅動發展為導向，促進科研成果轉化

促進科研成果的轉化，服務國家重大戰略需求是北航高精尖創新中心的主要任務，也是體現高精尖創新中心跨學科研究價值功能的重要方式。自2015年北京市教育委員會實施了北京高等學校高精尖創新中心建設計劃以來，在科學研究、人才培養、創新機制、成果轉化等多方面取得了顯著成績。北航設立的三個高精尖創新中心，圍繞“健康中國”國家戰略計劃，以醫工交叉為主要特色，充分利用多學科交叉優勢，瞄準科技前沿，抓住時代機遇，加快創新步伐，促進了科研成果的轉化。例如：生物醫學工程高精尖中心針對人民群眾對醫療健康的需求，發揮學科優勢，在精密醫療儀器制作、醫療機器人研發、健康康復與智慧治療等多個研究領域取得了一系列成果。在2018年11月由生物醫學工程高精尖創新中心外骨骼實驗室主任帥梅教授率領團隊研發的外骨骼康復機器人幫助兩位截癱患者完成了馬拉松全程和半程的比賽。該外骨骼康復機器人是在多學科背景交叉融合下設計出來的，它不是單一知識的簡單應用，而是多種知識的綜合實踐。其中，涉及控制論、機械電子學、生物運動學、醫學、信息學、電子學、物理學、數學等多種學科。再如：生物運動學可以測量外骨骼機器人的動作技術構成、明確動作技術的目標、確定動作技術的評價指標等，為其他數據的采集奠定基礎。[11]該項成果在2017年全球創新孵化平臺“龍門創將”年度全球總決賽中榮獲了第二名。

以“高、精、尖”為建設目標，打造國際領先的健康工程跨學科研究平臺是北航建立高精尖創新中心的初衷。大數據精準醫療高精尖創新中心以醫療大數據、精準醫學、智能醫學等為主要研究領域，借助計算機科學、人工智能、生物醫學等主要學科，實現了由傳統醫學到信息化醫學的轉變，運用大數據知識網絡把醫療健康和信息智能緊密地聯系在了一起，搭建了一個以跨學科研究為核心創新平臺。例如：大數據精準醫療高精尖創新中心的王曉剛研究團隊以跨界合作的方式在骨質疏松治療上取得了重大突破，為廣大骨質疏松患者帶來了希望。為尋找骨質疏松治療的新方案，該團隊與國內其他的科研團隊進行合作，開展深入研究，研究范圍涉及分子生物學、大數據轉錄組學、化學、計算機科學等學科，該研究成果于2019年發表在了Nature Metabolism國際期刊上。[12]通過多學科交叉協作的方式不僅豐富了科研團隊研究人員的學科背景，而且為問題的解決提供了新思路。

啟示

經過長時間的探索和實踐，在跨學科研究平臺構建體系和運行模式等方面積累了一定的經驗，打破了剛性的學科界限，為跨學科研究創造了一個良好的環境。北航高精尖創新中心以服務首都科技創新為導向，圍繞國家重大戰略需求，形成了以醫工交叉為主要特色的跨學科研究平臺，并取得了豐碩成果，為我國其他地區和高校在探索跨學科研究平臺發展模式上提供了重要啟示。

1.打破剛性的學科壁壘，引導多學科交叉融合

跨學科研究平臺的核心就是多學科交叉融合。在多學科交叉融合的背景下，不僅能夠跨越單一學科的界限，而且還拓寬了學科發展的空間，對學生的創新思維和創新能力的培養起了很大作用，尤其在科學研究方面，不同學科背景的科研人員更需要一個廣闊的空間和跨學科的視野來進行深層次的科學研究。研究領域是跨學科研究平臺建設的重要內容，北航高精尖創新中心以醫工交叉為主要方向，借助豐富的學科群，發揮跨學科研究的優勢，聚焦科技前沿，吸引了不同專業的優秀人才，掙脫了單一學科的束縛，讓多個學科的思想深度融合，為跨學科研究的發展創造了良好條件。受傳統大學專業分類制度影響，我國許多高校目前還沒有完全脫離單一學科的束縛，在建設跨學科研究平臺上面臨很多障礙，借鑒北航建立高精尖創新中心的有益經驗，跨學科研究平臺的建設首先要打破剛性的學科壁壘，在建設跨學科研究平臺的過程中，設置一些具有多學科交叉性質的研究領域，引導不同專業的研究人員參與其中，讓不同學科的知識、思想得到充分的交融，以具體的研究項目來促進跨學科研究平臺的發展。這既是現代國際高等教育所推崇的方式，也是跨學科研究平臺發展所面臨的挑戰。

2.完善跨學科研究平臺的管理體制

健全跨學科研究平臺的管理體制，是跨學科研究長遠發展的關鍵一步。目前，我國很多高校的跨學科研究平臺還沒有建立起真正意義上的管理體制機制，即使有些高校的跨學科研究平臺成立了專門的管理團隊，但在任務分工、體系設置上還不夠明確具體，這對跨學科研究的發展十分不利，完善跨學科研究平臺的管理體系，對跨學科研究工作的順利進行具有長遠的指導意義。北航高精尖創新中心不僅成立了醫工交叉創新研究院對三個高精尖創新中心進行統一管理，而且還成立了專門的領導小組、監督委員會、管理委員會、學術指導委員會等管理組織機構，除此之外各個創新中心根據自身的發展情況，又分別設立了獨立的組織體系。這樣的設置方式既方便了統一管理，又給各個創新中心留出了充分的發展空間。我國其他高校的跨學科研究機構可以參考北航高精尖創新中心在管理體制上積累的豐富經驗，結合自身的實際情況，設置合適的管理體系，以此來加強對跨學科研究平臺的管理工作。通過完善跨學科研究平臺的管理體制機制，可以為跨學科研究的順利進行創造一個良好的環境，及時解決在跨學科研究方面遇到的各種問題，不僅優化了管理組織機構，而且使跨學科研究工作更加高效便捷地進行。

3. 搭建多元化的跨學科研究合作平臺

隨著跨學科研究的發展，跨學科研究平臺之間的合作方式也從單一走向了多元，跨校、跨企業、跨地區等的合作方式已經成為一種主要趨勢。跨學科研究的發展離不開新知識的交融和不同機構之間的合作，在開展跨學科研究合作的過程中，不僅可以相互借鑒雙方的成功經驗，而且擴寬了學科交叉的方向，融入了更多新思維、新創意。我國很多高校的跨學科研究平臺目前還處于探索階段，搭建多元化的跨學科研究合作平臺是工作的重點。如何搭建跨學科研究合作平臺，如何更好地發揮跨學科研究合作平臺的優勢，這些都是跨學科研究合作平臺在搭建過程中面臨的難題。北航高精尖創新中心借助自身優勢的學科群，依托北京市豐富的醫療資源，以醫工交叉為主要引擎，開展了跨校、跨地區的合作模式，促進了跨學科研究的發展。因此，我國其他高校在搭建跨學科研究合作平臺方面，應充分考慮自身的內在條件，結合目標定位和發展需求，來尋找合適的跨學科研究合作伙伴。除此之外，可以與國內外的高校、科研機構進行學生的聯合培養或共同研究科研課題，以此來形成合作關系，同時還可以與政府、企業等展開合作，以解決實際問題為主要切入點，共同搭建跨學科研究合作平臺。

4. 探索跨學科研究創新發展模式，促進科研成果轉化

科研成果的轉化是跨學科研究的最終目標，也是科學研究的價值所在。探索跨學科創新發展模式，立足科學研究成果的轉化，是跨學科研究平臺未來發展的潮流，也是跨學科研究平臺必須要解決的問題。但由于我國很多高校的跨學科研究平臺發展得還不夠成熟，在科研成果轉化的過程中遇到了科研經費不足、人才流失等諸多問題，很多科研成果僅僅停留在了實驗室，無法完成實驗室到實際生產應用這一過程的轉化。北航高精尖創新中心以服務北京和國家戰略需求為導向，立足科研成果的轉化，并且很多研究領域的成果已經在現實生活中得到了廣泛應用。通過總結北航高精尖創新中心驅動科研成果轉化的模式經驗，我們可以從發展需求和科技創新的角度來催生跨學科研究成果的轉化，跨學科研究平臺應圍繞跨學科研究領域，瞄準科技前沿，以解決人類社會生活中的實際問題為主要目標，充分發揮跨學科研究平臺的優勢，加大對跨學科研究的力度，借助地方優勢資源，結合自身狀況，構建一個從實驗室到實際應用的轉化平臺，以服務國家的重要戰略需求為目標導向，通過匯聚不同學科的高層次科研人員，圍繞學科交叉，實現創意原型，以此促進科研成果的轉化。

本文系北京市社會科學基金研究基地項目“北京高校跨學科研究平臺構建模式研究”（項目編號：17JDJYB004）階段性研究成果

參考文獻：

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[11]穿上北航這項成果，中國截癱患者打破了特殊的馬拉松世界紀錄！ [EB/OL].（2018-11-26）[2019-09-17].http：//www.sohu.com/a/277859537_434501.

[12]立足本土求創新，深耕細作講“骨”事—對話大數據精準醫療高精尖中心王曉剛團隊[EB/OL].[2019-09-17].https：//www.buaa.edu.cn/info/1786/5338.htm.

（作者單位：北京航空航天大學高等教育研究院，首都高等教育發展研究基地）

[責任編輯：卜 珺]