基于扎根理論的超學科科研協同機制研究

摘 要：以解決重大問題為導向的超學科研究，成為大科學時代推動我國基礎研究走向世界前沿、解決國家重大戰略問題和行業“卡脖子”問題的新引擎。以我國十萬空分壓縮機、碳纖維復合材料切削、大型全斷面掘進裝備制造為案例，結合扎根理論和半結構化訪談方法，遵循超學科研究主體協同—問題凝練—知識整合概念模型，對我國超學科科研協同機制進行探索性研究。結果發現：超學科科研協同包括3條路徑：①超學科關鍵問題凝練，在實踐問題、重大問題的基礎上，提煉關鍵實踐難題和關鍵技術難題，最終尋找關鍵科學問題，從根本理論層面解決重大問題；②超學科主體協同，通過建立由不同學科主體、不同組織主體等多元、多層次主體參與的超學科團隊，建立成員間互信和共識，推動協同研究不斷深入；③超學科多元知識整合，以學科知識、非學科知識等多種類型知識聚合為基礎，通過知識轉化、知識體系重構實現知識整合再創新，并涌現出一系列創新成果，同時需要資源、制度、文化3個超學科科研協同的保障條件，并形成超學科科研協同機制“三棱錐”模型。

關鍵詞：扎根理論；超學科科研協同；重大裝備制造；科研協同機制

DOI：10.6049/kjjbydc.2023060742

中圖分類號：G311

文獻標識碼：A

文章編號：1001-7348（2024）20-0067-10

0 引言

新一輪科技革命和產業變革突飛猛進，學科交叉融合不斷發展，科學研究范式發生深刻變革，科學技術與經濟社會發展加速滲透融合。世界科技創新進入大科學時代，科學研究形態逐漸向以解決實際問題為出發點、創新主體協同互動、各類要素系統集成的“巴斯德象限”演變，不再簡單遵循由基礎科學到技術創新、開發、生產的“線性模式”［1］。大科學時代呼吁以解決重大問題為導向，以政府、高校、企業、中介機構等多元主體協同創新為主要路徑，以多類型知識整合、重構、再創新為根本內容的超學科科研模式。超學科被稱為“當代世界科學、社會和技術之間的接口”［2］。事實上，盡管超學科研究以解決重大問題為出發點，但其不單純以應用研究為主，相反，超學科研究是實現前沿基礎理論創新的有效路徑，是推動基礎研究與應用研究相互促進、創新成果不斷涌現的新引擎。超學科研究是大科學時代推動我國基礎研究走向世界前沿、解決國家重大戰略問題和行業“卡脖子”問題的助推器，是推進“雙一流”大學瞄準世界科學發展前沿、國家重大需求、“卡脖子”問題、凝練新學科方向的重要抓手。加強超學科協同創新機制研究，揭示多元主體協同創新的“黑箱”，是進一步評價、規范、引導超學科研究的核心問題。

1 研究綜述

國內外學者對超學科的研究為本文奠定了重要理論基礎。超學科（Transdisciplinary）最早于1970年在經濟合作與發展組織（OECD）主辦的第一屆國際跨學科研討會上被提出，其被定義為“一組學科的共同公理系統”，這一定義超越了學科世界觀的狹隘范圍。Piaget & Jantsch（1972）對超學科的詮釋被學者廣泛引用，Corrine等（2019）將超學科視為跨學科關系認識論的高級階段，能幫助“一般”科學相互同化；Jantsch［3］認為超學科應基于更高層次目的導向對所有學科和跨學科進行協調，把學科間的協調作為主要標準，并強調超學科在解決實際問題中的重要性。Piaget等從認識論角度分析超學科的概念，Jantsch則賦予超學科強烈的社會使命感。在“超學科”概念提出的同年，Mahan（1970）在博士論文《人文科學中的超學科研究》中同步引入該術語。1994年第一屆世界超學科大會召開，產生了“超學科憲章（Charter on Transdisciplinarity）”，進一步推動超學科研究發展。在至今50多年的研究歷程中，相關學者對超學科概念的論述越來越豐富，但始終未形成共識。根據Mark（2022）的最新研究，超學科特征可歸納為以下7點：①注重知識理論統一性，努力超越學科界限；②納入多學科和跨學科學術研究；③非學術社會行動者作為過程參與者；④關注具體、復雜、與社會相關的現實世界中的情況或問題；⑤以一種變革的方式工作，超越對現實問題的關注，主動支持行動或干預；⑥朝著共同利益的方向發展（社會改善、對生命和人類尊嚴的人文敬畏）；⑦反身性，即有意識地考慮廣泛背景，并在整個項目過程中確保項目組成部分和任務的兼容性［4］。據此，Mark（2022）將超學科研究劃分為兩大流派——知識統一學派和社會參與學派，如表1所示。

知識統一學派將超學科視為“所有知識理論統一是以目的為導向的知識整合，以掌握生活世界中問題的復雜性［5］”，而社會參與學派則認為超學科的核心思想是不同學科學者與從業者一起解決現實問題，這一問題可在一個更廣泛的領域內被應用［6］。超學科知識統一學派認為非學術主體參與是不必要的，但在尋求更大的知識統一性過程中，非學術知識則是一類核心知識。國內學者對于超學科的研究最早始于蔣逸民［7］，他指出超學科是不同學科學者和利益相關者一起工作來解決生活世界中所遇到問題的一種嘗試，是跨學科研究和多學科研究的一個新發展方向；黃瑤等［8］從知識生產模式III與超學科關系視角指出超學科在知識體系、研究目標、研究群體、開展模式方面所呈現的特征；張德祿等［9］從語言學角度研究了超學科知識融合模式。

超學科是在多學科、跨學科、交叉學科等相關概念基礎上發展的新概念，但本質上又存在不同。其中，跨學科和超學科比較是國內外研究重點。Barbara［10］指出超學科性不同于多學科性和跨學科性，其要求研究人員通過探索各自領域交叉研究問題、開展聯合研究項目和“開發可用于重新整合知識的方法”共同發明新科學；Thomas等［11］將超學科與跨學科進行對比，指出超學科既包括各學科領域之間的內部科學合作，也包括科學與社會之間的合作，超學科與跨學科的不同之處在于它包括“研究人員”和“從業者”間的合作；Igor［12］認為，多學科研究為解決關鍵問題，相關學科專家以特定技能和方法同時或分別參與進來，不交換特定信息、理論、技能，相互之間不產生合作關系。而超學科研究超越了排他領域的局限性，參與者不僅包括專家，還包括社會各個領域與問題相關或者對問題感興趣的人，參與者之間通過不斷互動交流信息與知識。超學科建立在傳統學科、多學科、跨學科等學科的基礎上，傳統學科性是超學科研究的基礎，學科性（多學科性和跨學科性）與超學科性之間并非對立關系，相反還存在密切的互補性。事實上，沒有學科性就沒有超學科性［13］。張德祥等［14］指出，超學科與跨學科在研究目標、知識成果類型、知識傳播范圍、知識生產場域、知識評價、團隊成員等方面存在明顯差異。

對于超學科科研機制的研究主要集中在以國外超學科案例為基礎進行的探索。Wolfram等［15］提出超學科協同面臨的六大挑戰，包括：①溝通、組織管理技能；②思想慣性；③明確角色、職責和參與規則；④教育、研究系統實踐和結構多以學科為基礎；⑤學術獎勵和職業發展系統以及資助機制；⑥研究中存在的不平等現象。Merritt［16］指出瑞典可持續城市發展中心Mistra Urban Futures協同機制涉及3個研究階段（制定、生成、評估）的5個重點領域（包容、協作、整合、可用性、自反性），這5個領域并非按時間順序排列，而是適用于超學科實踐全過程；Bernd［17］對德國超學科項目Nordwest2050案例進行分析發現，不同研究主體往往因為經濟利益、價值觀、合法性和知識主張不同而發生沖突；Bixler等［18］利用社交網絡分析法探究德克薩斯水資源研究網絡，發現其是由多個大學學科中的學術和非學術參與者組成的典型的超學科研究網絡。可見，超學科研究具有3個主要特征：以解決重大問題為導向，由政府、產業、大學、社會公眾等多元主體深度參與，最終通過多種類型知識整合、知識體系重構實現再創新［14］。超學科科研協同本質上就是要解決重大問題如何凝練、多元主體如何協同以及多類知識如何整合、重構、再創新3個關鍵問題。本文基于已有研究，構建問題凝練—主體協同—知識整合的超學科科研分析框架，并據此開展扎根研究。

綜上所述，當前研究從超學科概念辨析、超學科科研過程和科研合作面臨的挑戰等方面進行積極探索，為本研究奠定了重要的理論基礎。然而，已有研究存在如下不足：第一，超學科研究統一指導框架尚未形成。Thompson等［19］指出雖然關于方法的文獻越來越多，但對于如何開展超學科研究仍未形成廣泛接受的定義、框架或經驗策略。 因此，需要進一步厘清超學科概念內涵，建立超學科概念框架。第二，已有研究主要基于國外案例背景，缺乏中國本土超學科實踐案例，尤其是缺乏對中國超學科科研協同機制的系統、深入研究。因此，本文基于超學科問題凝練—主體協同—知識整合分析框架，立足中國超學科科研攻關背景，以高端裝備制造業作為典型案例，采用扎根理論和深度訪談等研究方法，對超學科科研協同關鍵要素、作用路徑及制約因素進行探索性研究，進而構建超學科科研協同機制一般模型。

2 扎根理論與研究框架

扎根理論由格拉澤和安塞爾姆·施特勞斯于20 世紀 60 年代創立，是社會科學重要的研究方法。扎根理論以從經驗資料的基礎上建立理論為宗旨［20］，是一種探索性研究方法，通常配合訪談和實地調研法使用，通過對原始資料的分析和編碼抽取重要概念，并進一步建立概念之間的聯系，從而構建新理論。因此，扎根理論要求研究者保持開放的研究姿態，在沒有任何理論假設的前提下進行實地調研，且要求研究者遵循理論抽樣原則。扎根理論主張在概念/主題的基礎上進行資料收集，具有概念驅動與累積性特點［21］，即依據最初調研資料初步建立類屬，并以此為基礎進一步收集資料，驗證已有類屬并探尋新類屬，直至類屬達到飽和狀態。如果沒有資料再為既成理論增加新類屬，即認為達到理論飽和，這是研究完結的標準［22］。基于扎根理論方法論要求，本文構建研究框架，如圖1所示。

3 研究過程

3.1 資料收集

第一階段。本文于2017年10月和2021年4月分別對十萬空分壓縮機項目、大型全斷面掘進裝備兩個國家重大裝備團隊高校科研人員（教授）、高校科研管理人員（正處、副處）進行初步訪談，了解重大裝備制造協同攻關現狀、特征和重要階段。

第二階段。為確保超學科科研協同數據全面、準確，圍繞超學科概念內涵和超學科科研協同問題設計半結構化訪談提綱。

第三階段。通過網絡全面收集我國重大裝備制造科研協同資料，為避免公開資料不足，于2021年11月和2023年4月分別對全斷面隧道掘進機、碳纖維復合材料切削裝備團隊高校科研人員（教授）進行訪談，以驗證數據的準確性和完備性。上述3個階段資料收集情況如表2所示。

3.2 訪談提綱

本文圍繞“如何進行超學科協同研究”這一問題，并參考超學科研究主要特征和過程［4，2e85178d9cb9bcf8b10fe5e03b19e6b94d04f8bc5e571556996228ecc1b5d2ae83］設計《超學科科研協同機制訪談提綱》。按照SAGE質性研究要求［24］設計問題，訪談分為6部分，共囊括16個問題。在訪談開始前，由研究者告知被訪者訪談倫理和注意事項，應被訪者要求，不透露被訪者個人信息和單位信息，訪談提綱如表3所示。

3.3 編碼過程

3.3.1 開放式編碼

開放性編碼是對收集的文本資料和訪談資料進行初步分析、貼標簽的過程，從而使之概念化，如表4所示。首先，標記文本資料和訪談資料中關于“如何進行超學科科研”的語句，并進行初步提煉（編碼前綴為“a”），建立135個原始語料；其次，歸納提煉71個初始概念（前綴為“A”）；最后，將相近概念合并同類項，得到18個范疇（前綴為“AA”）。

3.3.2 主軸性編碼

根據Corbin、Strauss［25］提出的條件—策略—結果模型，將開放式編碼得出的各類范疇聯結起來。通過主軸性編碼得到4個主范疇：超學科問題凝練、超學科知識整合再創新、超學科主體協同、保障條件。

3.3.3 選擇性編碼

選擇性編碼的目的是進一步建立各范疇之間的關系，初步形成扎根理論。圍繞超學科科研協同這一核心范疇，超學科科研協同呈現如下3條路徑：①超學科關鍵問題凝練，即在實踐問題、重大問題的基礎上，提煉關鍵實踐難題和關鍵技術難題，最終尋找關鍵科學問題，從解決根本理論問題出發解決重大問題；②超學科主體協同，通過建立由不同學科主體、不同組織主體等多元、多層次主體參與的超學科團隊，在團隊成員間達成互信和共識，推動協同研究不斷深入；③超學科多元知識整合，首先以學科知識、非學科知識等多種類型知識聚合為基礎，通過知識轉化、知識體系重構實現知識整合、再創新，并涌現出一系列創新成果。同時，提煉出資源、制度、文化3個超學科科研協同保障條件。如表5所示。

4 超學科科研協同機制模型

圍繞超學科科研協同過程，通過對原始文本和訪談資料進行三級編碼，初步構建超學科科研協同的3條主要路徑：超學科關鍵問題凝練、超學科多種類型知識整合再創新、超學科多元主體協同，3條路徑并非一直處于平行狀態，而是一個動態深入的過程，并交叉在“三棱錐”頂點，推動超學科科研創新成果不斷涌現。其中，文化、制度、資源是超學科研究開展的3個保障條件，由此構建超學科科研協同機制模型——“三棱錐”模型，如圖2所示。

4.1 關鍵問題凝練

關鍵問題凝練是超學科科研協同關鍵路徑之一，問題凝練過程本質上是超學科科研協同的過程。超學科關鍵問題凝練是一個問題轉化和聚焦的過程，經歷具體實踐問題-重大工程技術問題-關鍵實踐難題-關鍵技術難題-關鍵科學問題的凝練過程。在現實中，超學科問題凝練不完全是線性過程，還可能需要并行或前后結合論證，但整體上遵循上述趨勢。

超學科研究以解決重大問題為導向，重大問題是指那些普遍性問題而非個別問題，是一直以來被國外技術封鎖、壟斷的問題，是制約我國行業發展的“卡脖子”問題，關系到國防安全和國家重大利益，解決這些問題將會大大提升國家綜合實力和國際競爭力。如全斷面隧道掘進機（盾構機）是水利水電工程、城市地鐵隧道、海底隧道、鐵路、公路建設、國防工程以及市政管網建設等領域需要使用的重大裝備，一直處于進口壟斷和國外技術封鎖狀態，嚴重制約著我國基礎設施和國防安全建設。這些重大工程技術問題通過長期積累和凝練形成，如盾構機研制就是從研究人員參與解決進口盾構機的問題開始，“浙大機電所楊華勇和魏建華教授就成為洋盾構的臨時‘急診醫生’，東家喚西家叫，穿山越嶺去看‘病’成為他們時常要做的一件事”。正因為關注并參與解決實踐問題，這些普遍存在、亟需解決的重大實踐問題便逐漸聚合成為各主體普遍關注的國家重大需求問題。

重大工程技術問題進入超學科研究層面需要進一步凝練關鍵實踐技術難題，如盾構機自主研制面臨安全、掘進功效、導向精度三大難題，這是世界盾構機研制領域面臨的共同難題，解決這些問題需要從攻克關鍵核心技術入手，凝練關鍵核心技術攻關目標就成為這一階段的重點。楊華勇通過主持召開跨地域全國性技術論證會，收集、匯總、分析來自國內外隧道施工現場和設計制造生產第一線的一個個難題，最終凝練出盾構技術的攻關目標。

超學科研究的最終目標是解決一系列普遍性問題，盡管這些問題各異，但它們卻有共同的作用機理，即關鍵科學問題是原理性、底層邏輯問題。因此，關鍵科學問題凝練和攻關是超學科研究的根本目標，而技術難題、實踐難題則是關鍵目標和具體目標。被訪者提到“現在有人也在抄襲我們的刀具，因為你原理好，誰都能做出來，做出來就好用”，側面反映出關鍵科學問題的重要性。然而，在現實中超學科研究不一定都能發現關鍵科學問題，這也是當前我國超學科研究普遍存在的問題，需要在實踐難題和技術難題的基礎上向下深挖，發現和凝練關鍵科學問題。

4.2 多元主體協同創新

多元主體協同創新是超學科科研的基本特征和重要實現路徑。

（1）組建超學科團隊。多元主體是指主體學科歸屬的多元性，十萬空分壓縮機研發團隊涉及力學、材料、氣動、機械等學科領域。多元主體還包括來自不同組織的學術主體和非學術主體，如在C919大飛機自主研發與制造過程中，商飛召集來自全國25家航空科研院所、7家航空制造企業、13所高校的300多名專家組建“大型客機聯合工程隊”。多元主體協同表現為多層次協同，超學科要解決的重大問題不僅涉及戰略發展和資金等宏觀問題，還涉及研究、設計、生產、調試等具體問題，這些都是超學科研究需要解決的重大問題。因此，不同問題需要不同主體之間的協同合作。例如，楊華勇帶領浙大科研團隊采取“一竿子到底”的企業內部服務方式，既要與決策層談需要做什么事、需要什么資源，又要與執行層討論怎么做事，還要與一線技術人員談怎么操作才能執行得更好。因此，超學科團隊是逐漸組建起來的，并根據不同階段要解決的不同問題不斷調整團隊成員。超學科團隊組建包括兩種方式：自上而下式或自下而上式，有些團隊根據工作需要自發組建，有些團隊則是以解決重大問題為導向有組織建立，不管哪種方式都不能一蹴而就，需要根據要解決的問題不斷調整團隊成員。

（2）達成主體之間的互信和共識。團隊成員之間建立互信關系和達成共識是實現超學科協同創新的關鍵，被訪者提到“想要合作首先要取得對方信任”。如何建立信任關系有多種途徑，根據訪談資料，不同學科主體協同既可通過以解決問題為導向的合作逐漸建立，也可通過有組織的引導建立，比如通過開展周期性多學科研討會、座談會、講座等方式，加強不同學科之間的了解和互動。高校、企業、科研機構等主體協同需要形成溝通機制、搭建交流平臺，如高校科研部門組織的校企需求對接會以及校企聯合研發機構等。不同主體在互信的基礎上，進一步對問題達成共識，即對研究問題形成統一信念、價值觀和規范準則［26］。建立共識有利于超學科主體之間展開深入合作，超學科主體因知識背景、工作經歷差異和利益訴求不同，對超學科問題的理解與認知存在較大差異。因此，達成主體共識是開展協同合作的基礎。訪談發現，報國情懷能夠讓參與主體對問題產生共情，為國排憂解難，讓自己的工作更有意義，這成為很多團隊成員的共同愿景。另外，持續溝通是克服分歧、建立共識的重要前提，被訪者提到“企業剛開始不了解關鍵技術攻克到底是一個什么過程，這是在一起工作過程中慢慢體會的”。

（3）合作不斷深入。超學科多主體合作是在超學科團隊組建以及主體間互信與共識形成過程中漸進展開的。最初學術主體和非學術主體都習慣于獨立研究或工作，后期才逐漸開展單向度合作研究。比如，學術人員會將企業實踐問題作為自己的研究課題，向企業了解問題的具體情況，但該階段非學術主體往往較少參與研究過程。McCabe等［27］將這一階段稱為低參與度合作，即公司被視為數據源，所有研究活動都由學術合作伙伴控制和進行。隨著團隊間互信關系和共識的建立，合作逐步深入，不同主體之間開始互派人員、交換任職，或共同建立研究中心進行長期合作，這一階段稱為高參與度合作。超學科合作是在高參與度合作的基礎上進一步擴大合作范圍、層次、深度，是多元主體圍繞一系列復雜問題而展開的全面系統性合作，正如被訪者所言：“企業希望從產品整體角度出發，盡快攻克關鍵核心技術。”因此，超學科合作是從單向度合作逐漸走向深度合作和系統化合作的結果，目的是產生系統化創新成果以解決重大問題。

4.3 多種類型知識整合

超學科研究本質上是以解決重大問題為導向，實現多種類型知識匯聚、知識轉化、知識體系重構和知識再創新。超學科知識是學科知識與非學科知識、顯性知識與隱性知識、理論知識與實踐知識的統一體，主要體現在超學科問題解決方案中。超學科知識整合伴隨著多元主體合作不斷深入、關鍵問題不斷聚焦的過程。

超學科多種類型知識匯聚是前提，來自不同學科、不同組織的主體攜帶不同類型知識，通過主體間交互實現不同類型知識的碰撞，這對超學科問題解決和知識創新至關重要，如被訪者稱“在自己的領域容易忽略一些東西，只有在學科交叉中，大家從靈感上去碰撞才能夠把這個東西激發出來”。另外，以問題、需求、經驗、實驗數據等存在的非學科知識與交叉學科知識同等重要，純粹的學科研究或交叉學科理論研究往往會忽略實踐中的特殊需求。被訪者指出“我們常常讓企業幫助做實驗，因為有些實驗條件我們不具備，實驗室情景與工程情景不一樣”。因此，知識聚合就是要打開學科邊界和組織邊界，圍繞重大問題聚攏各類知識，通過多類型知識交流與碰撞，形成不同于任何單一類型知識的新知識系統。

知識轉化通過隱喻等方式將隱性知識轉化為顯性知識，隱性知識是指那些無法通過語言和文字表達，具有復雜性、有限規范性等特征的知識［28］。研究表明，人類知識中大多數是隱性知識，能夠通過文字、語言表達出來的知識只占很小一部分，因此將隱性知識轉化為可理解、可表達的知識對超學科問題解決和知識創新十分重要。如有被訪者在提到碳纖維復合材料切屑時，形象地將其比喻為女生剪頭發問題，以前的切削工具就像用刀剪頭發一樣，缺乏支撐，“那我能不能在刀上做一個斜的刀刃，這個斜刃就起到支撐和約束作用”，由此將深奧、難以捕捉和理解的知識具象化，更好地被團隊中其它學科或組織成員理解。

超學科研究之所以能夠解決重大問題，根本上是其能通過知識體系重構和再創新實現，知識聚合和轉化為知識體系重構提供基礎，并推動不同學科知識、非學科知識之間深度交叉與融合，產生新的原理性知識，這是解決超學科問題的根本機制。例如，碳纖維復合材料切削問題歸根結底是要構建碳纖維復合材料去除機理和加工損傷形成機制，提出針對碳纖維復合材料加工的切削理論，即“微元去除”和“反向剪切”加工損傷抑制原理，并構建切削力和切削過程動態仿真模型。原理性創新是其它創新的基礎，在碳纖維復合材料切屑理論的基礎上，先后發明出3大類、9個系列制孔、銑削等刀具，實現了復合材料的低損傷加工，研制出13臺套數控加工工藝裝備。

超學科知識整合再創新是一個創新成果涌現的過程，知識體系重構和新原理性知識的產生不僅能夠解決超學科重大問題，還涌現出各類未預期的附加創新成果。例如，在促進企業轉型發展方面，“以前我們是一個施工企業，現在轉型為制造企業。從2008年第一臺復合盾構下線，3年多的時間我們拿到108臺訂單，占據40%的國內市場份額”。時任中國中鐵隧道裝備制造有限公司總經理韓亞麗稱：“現在我們和國外企業PK的底氣越來越足。”超學科知識創新往往會產生新交叉學科領域，反哺高校教學和科研，成為高校調整專業方向、培養新興交叉學科人才的有力支撐。“以前工程機械所改為重大裝備設計所，不光做重機械設計，還做隧道工程機械、高端壓縮機、核主泵等國家亟需的重大裝備研發工作”，“以前學生在各個老師的指導下進行傳統學科科研，現在有這個平臺之后，學生可以全方位介入這種超學科研究”。創新成果的涌現還表現為對未來的引領式創新，盡管超學科研究最初是為解決當下存在的重大問題，但知識體系重構和新領域持續深耕成為涌現前沿科技成果的關鍵路徑。

4.4 超學科科研協同保障機制

資源、制度、文化是超學科科研協同的重要保障。超學科科研協同通過關鍵問題凝練、多元主體協同、多種類型知識整合再創新3條路徑實現，有效的資源供給、制度供給、文化培育是超學科研究向“三棱錐”塔尖靠近的重要保障。

（1）超學科協同創新需要有效的資源供給。首先，從物質資源看，超學科要解決關系國家安全與經濟社會發展的重大問題，需要攻克一系列關鍵核心技術和科學難題，這往往需要巨大的資金投入，且不一定能夠取得預期效果，是一項高風險投入，很難依靠單一組織的研發資金獨立完成，往往需要政府強大的資金支持，且需要拓展融資渠道，實現多元化投資。在十萬空分壓縮機重大裝備研制過程中，經費主要來源于中央政府投入、地方政府配套資金、下游企業訂單資金以及其它融資機構的資金等。其次，社會資源也是超學科研究不可或缺的推動力，社會資源主要包括政策支撐和關鍵人物引導。訪談發現，超學科科研大多是連續攻關十幾年的項目，在前期科研攻關中需要政府各類研發基金支持。當研發進入特定階段后，通常需要政府凝聚各方力量形成超學科團隊。另外，超學科科研協同需要關鍵人物引導，這些關鍵人物包括企業領導者、大學校長、兩院院士等，因為他們掌握著重要的社會資源，有能力把不同組織聚合起來。例如，在盾構機國產化過程中，盡管受到多方質疑，時任上海大學校長錢偉長等一大批科學家開始關注盾構對于我國經濟發展和國防建設的重要性，多次給國家領導人寫信，呼吁發展盾構機自主研發和生產制造；2002年3月在全國政協五屆五次會議上，由錢七虎院士聯合十位政協委員遞交了《在中國推廣應用隧道掘進機》的倡議書，正式將盾構機國產化研制推向國家重大戰略議程層面。

（2）超學科科研協同制度創新。首先，超學科團隊成員異質性要求在科研協同過程中打破學科和組織制度壁壘，建立靈活的超學科科研制度，包括人員考核制度、職稱評定、科研評價制度等。如某協同創新中心構建“擬態”考核機制，從仿生學視角打破超學科成員學科歸屬和組織歸屬問題，在哪兒工作歸哪兒考核。另外，超學科研究創新成果多元化要求改革單一科研評價制度，承認各類超學科科研成果的價值。大學和科研院所職稱評定應多通道并行，為不同研究特長人員提供評職通道和晉升空間。其次，超學科研究需要制定科學合理的項目管理制度，根據不同階段需要解決不同問題，設定項目關鍵節點，據此建立質量評價與反饋機制。超學科研究因問題的復雜性會出現眾多過程節點，只有對每個研究節點質量進行評價、反饋和持續改進才能推動研究問題不斷深入。在問及如何管理時，有被訪談者提到“主要依靠合同，定期檢查、中期檢查非常關鍵，匯報研究進展和進度，如果難以完成指標，可及時調整技術路線”。

（3）超學科文化是從思想和理念上打破學科邊界和組織邊界，形成互信和共識的隱秩序。超學科文化具有包容、多元、民主、自覺等特點。訪談發現，超學科團隊成員之間往往能夠求同存異，主體異質性是超學科解決重大問題、推動原始創新的重要特質。有研究指出，合作主體背景異質性能夠提供更多多樣化信息，有益于合作關系持久深入［29］，合作方之間的差異能夠激發創新活力。因此，在超學科合作中，培育包容、多元文化十分重要，應關注成員學術思想、見解和解決問題的思路，而不過多關注其它方面，諾貝爾物理獎得主丁肇中在談及與團隊合作時強調：“我從不與其他人談論除學術之外的任何事情。”可見，除圍繞要解決的共同問題之外，其它方面都應該尊重彼此間的不同。超學科研究主要通過學術研討會和項目研討會進行民主決策，每個團隊成員都是超學科研究的“主人”，“知識分子的特點，就是要得到尊重、實現自己的價值”，充分調動每位成員的自覺性和積極性。另外，團隊“精神領袖”對于培育超學科文化極其重要。訪談發現，在和諧、高效的超學科團隊中往往有一個核心人物，他（她）被團隊成員奉為“精神領袖”，他（她）常常是團隊氣氛擔當、關注年輕人成長、不在乎名利、以身作則、以科研為樂、精益求精，這類領導者通常不需要利用權力管理團隊，而是依靠學術權威和人格魅力激發成員的科研熱情。本文對獲得國家技術發明一等獎的團隊進行訪談時，他們提到“X老師這股拼勁也影響著團隊中的每個人，大家把寒暑假、節假日能擠出來的時間都花在反復實驗和研究中”。

5 結論與啟示

5.1 研究結論

本文在深入研究超學科概念內涵的基礎上，采用扎根理論和半結構化訪談方法，對中國情境下重大裝備制造超學科科研協同機理進行研究，構建超學科科研協同“三棱錐”模型，不僅拓展了超學科的概念內涵，還為我國重大裝備制造政、產、學、研、用等超學科協同創新提供了啟示。研究發現超學科科研協同呈現3條路徑：①超學科關鍵問題凝練，在實踐問題、重大問題的基礎上，提煉關鍵實踐難題和關鍵技術難題，最終尋找關鍵科學問題，從根本理論問題出發解決重大問題；②超學科主體協同，通過建立由不同學科主體、不同組織主體等多元、多層次主體參與的超學科團隊，在團隊成員間達成互信和共識，推動協同研究不斷深入；③超學科多元知識整合首先以學科知識、非學科知識等多種類型知識聚合為基礎，通過知識轉化、知識體系重構實現知識整合、再創新，并涌現出一系列創新成果。同時，問題凝練、主體協同、知識整合3條路徑并非一直處于平行狀態，而是一個動態深入的過程，并交叉在“三棱錐”頂點，推動超學科科研創新成果不斷涌現。此外，超學科科研協同過程的有效推進需要形成以政府為主體以及多渠道資金投入、政策支持、關鍵人物引導的資源供給渠道，建立靈活多樣的超學科科研制度和項目管理制度，并培育包容、多元、民主、自覺的超學科文化氛圍。

5.2 對策建議

結合上述研究結論，對我國重大裝備制造、關鍵“卡脖子”技術攻關、解決國家重大戰略需求的超學科科研協同提出以下對策建議：

（1）從問題凝練維度出發，各主體在日常交流、合作中應關注生產實踐和社會發展問題，將理論研究與實踐問題相結合，超前凝練社會中普遍存在的關乎行業發展和國家長遠利益的重大問題，并建立以基礎理論研究解決重大問題的思路，探尋關鍵科學問題，從原理上攻克重大問題。

（2）從主體協同維度出發，政府、高校、企業、科研院所等主體要建立常態化合作、交流機制，搭建多主體協同創新平臺，達成合作互信與共識，為超學科團隊組建作好準備。

（3）從知識整合維度，從思想觀念上重構知識觀，聚合多種類型知識，建立多種類型知識匯聚、整合的平臺。打破不同類型知識邊界，圍繞關鍵科學問題，重構知識體系，推動創新成果不斷涌現。

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（責任編輯：王敬敏）

英文標題

Collaboration Mechanism of Transdisciplinary Research Based on Grounded Theory： A Case Study of China's Major Equipment Manufacturing

英文作者Wang Xiaoling1， Kang Xudong2

英文作者單位（1.Institute of Higher Education，Dalian University of Technology;2.Institute of Science of Science and S&T Management，Dalian University of Technology， Dalian 116024，China）

英文摘要Abstract：With the new round of scientific and technological revolution and industrial transformation advancing rapidly， the integration of disciplines is growing fast， the paradigm of scientific research is undergoing profound changes， and the integration of science and technology with economic and social development is accelerating.The world's scientific and technological innovation has entered the era of big science， and the form of scientific research has gradually evolved to the "Pasteur quadrant"， which takes solving practical problems as the starting point， collaborative interaction of innovation subjects， and systematic integration of various elements， and no longer simply follows the linear model from basic science to technological innovation， development， and production.The era of big science calls for a multidisciplinary scientific research model that is oriented towards solving major problems， regards collaborative innovation of multiple subjects such as government， universities， enterprises and intermediaries as the main path， and takes integration， reconstruction and re-innovation of various types of knowledge as the fundamental content.The trans-discipline has been described as "the interface between science， society and technology in the contemporary world".Trans-disciplinary research is an effective path to achieve cutting-edge theoretical innovation， a new engine to promote the mutual promotion of basic research and applied research， and the emergence of innovative achievements， a booster to solve major national strategic issues.The research on the collaboration mechanism of trans-disciplinary can uncover the "black box" of multi-subject collaborative innovation， which is the core issue to evaluate， standardize and guide the trans-disciplinary research.

The current research has carried out a more comprehensive study on the identification of the concept of trans-disciplinary， the process of trans-disciplinary research， and the challenges faced in cooperation research， which has laid an important theoretical foundation for this study.However， the existing research still lacks a unified guiding framework for trans-disciplinary research， with Thompson et al asserting that "although there is a growing literature on methods， there is still no widely accepted definition， specific framework， or empirical strategy for how to conduct trans-disciplinary projects".In addition， there is a lack of a case study of Chinese trans-disciplinary practice.This paper makes an exploratory study on the key elements， action paths and constraints of the collaboration of trans-disciplinary research with in the trans-disciplinary analysis framework： problem condensation-subjective synergy-knowledge integration and it utilizes grounded theory and in-depth interviewing research methodology， and takes the manufacturing of 100 000-vacuum compressor， carbon fiber composite cutting， and large-scale full-section road-heading equipment as cases in China.

The results show that there are three paths of trans-disciplinary research synergy： （1） condensation of trans-disciplinary key problems， and it means that on the basis of practical problems and major problems， key practical problems and key technical problems are refined， and key scientific problems can be verified， and the major problems will be solved from the fundamental theoretical problems; （2） collaboration of trans-disciplinary subjects， i.e.， by establishing a trans-disciplinary team with the participation of multiple and multi-level subjects， such as different disciplinary subjects and different organizational subjects， mutual trust and consensus among members are established to promote the continuous deepening of collaboration;（3） integration of trans-disciplinary knowledge， i.e.， on the basic of the aggregation of disciplinary knowledge， non-disciplinary knowledge， and other types of knowledge， the integration and re-innovation of knowledge through the transformation of knowledge and the reconstruction of the knowledge system is realized and a series of innovative achievements have emerged.At the same time， it puts forward the guarantees for the cooperation：resources， system and culture， then the "triangular pyramid" model of the collaboration mechanism of trans-disciplinary research is established.

This paper reveals the three paths of trans-disciplinary research collaboration based on the cases of China's trans-disciplinary practice， constructs the "triangular pyramid" model of the collaboration mechanism of trans-disciplinary research， and provides a theoretical basis for evaluating， standardizing， and guiding trans-disciplinary research.

英文關鍵詞Key Words：Grounded Theory; Trans-disciplinary Research Collaboration; Major Equipment Manufacturing; Research Collaborative Mechanism

收稿日期：2023-06-29 修回日期：2023-09-14

基金項目：國家社會科學基金“十四五”規劃教育學一般項目（BIA220087）

作者簡介：王曉玲（1986—），女，內蒙古赤峰人，博士，大連理工大學高等教育研究院講師、碩士生導師，研究方向為高等教育基本理論與高等教育制度；康旭東（1973—），男，黑龍江齊齊哈爾人，博士，大連理工大學科學學與科技管理研究所教授、碩士生導師，研究方向為科技管理與科技政策。本文通訊作者：康旭東。