学科大交叉 激发创新澎湃动力

• 2022-06-06 11:07:28 来源：中国教育报

哈尔滨工业大学航天学院冷劲松院士在指导团队成员做科研。哈尔滨工业大学全媒体中心供图

聚焦高校交叉学科建设

不久前，哈尔滨工业大学航天学院董永康教授团队研制的分布式光纤应变监测仪正式通过科技部组织的项目验收。专家组对项目成果给出了“打破国际垄断”的评价。

“这是一个横跨6个学院、十余个学科的合作项目。没有跨学科组合，就不可能解决这个‘卡脖子’难题。”在董永康看来，是团队一次次跨学科、跨领域的实践，碰撞出一个个创新的火花，最终“啃”下了这块“硬骨头”。

长期以来，哈工大秉持“强精优特”建设理念和“扬工强理重交叉”建设思路，构建了以“双一流”建设学科为核心，以优势特色学科为主体，以相关学科为支撑的可持续发展学科体系，综合运用政策调控、资源配置“杠杆”，打破学科壁垒，积极促进学科交叉融合，形成了标志性交叉创新成果不断涌现、学科整体水平和创新活力显著提升的学科发展新局面。

强化顶层设计——紧扣国家重大需求

2021年6月，国家航天局公布了“天问一号”探测器着陆火星的首批科学影像图。在“中国印迹”和“着巡合影”两张影像图中，鲜红的五星红旗清晰可见。历经202天的地球火星转移轨道飞行和93天的环绕探测，飞行4.75亿公里后，航天学院冷劲松教授团队自主设计并研制的五星红旗锁紧展开机构在“天问一号”着陆器上成功完成了中国国旗可控动态展开，为中国探测器在火星上打上了“中国标识”。

该项技术使我国成为世界上首个将形状记忆聚合物复合材料智能结构应用于深空探测工程的国家。在哈工大，这样的技术很典型，这些技术背后凝聚着该校宇航科学与技术协同创新中心、特种环境复合材料技术国家级重点实验室、机器人技术与系统国家重点实验室等国家级交叉平台共同的智慧。

学校坚持“立足航天、服务国防、长于工程”的优势特色，在2000年就成立了特种环境复合材料技术国家级重点实验室。依托平台，深入推进“理工结合、学科交叉”，培育形成了结构、功能、智能材料多场耦合理论和超轻多功能结构设计等多学科交叉的热点与前沿方向，并成功解决了材料与环境耦合作用机理、材料设计与低成本制造等若干共性关键问题。“国家的需要就是我们奋斗的方向。”在中国工程院院士杜善义的带领下，实验室为载人航天、深空探测等国家重大工程作出了重要贡献。

紧扣国家重大需求、世界科技前沿、学校优势特色三者的结合点，明确学科交叉的核心主攻方向，推动学科布局调整，学校制定实施了新兴交叉学科“融拓计划”，建设了一批前沿交叉研究平台，促进理工、医工、文工、经工深度交叉，在前沿学科和交叉学科领域培育新的学科增长点。

近年来，哈工大将新医科建设作为培育学科增长的关键点，成立了生命科学中心、医工交叉创新研究院和医学与健康学院，促进医学、生命科学与其他学科深度交叉融合。

“生命科学研究走到了融合其他学科解决生命科学问题的关键时刻。”在生命学院院长、生命科学中心主任黄志伟看来，当前物理、化学、测量等其他学科的发展可以为生命学科发展提供全新视角，比如通过AI、基于算法来预测蛋白质结构。今年，黄志伟招收了两名具有计算机学科背景的博士生，希望通过算法加强数据分析处理。

改革教师评价体系——不看“帽子”看水平

2019年，董永康入选哈工大第三批“青年科学家工作室”。这是一项支持青年学者开展学科交叉研究的专项计划。像董永康这样没有任何“帽子”的青年教授能够成功入选，出乎很多人的意料。同批入选的20人里，共有3位没有“帽子”的科研骨干。

为促进校内外跨学科的教学科研合作与协同创新，“青年科学家工作室”计划不看“帽子”看水平。项目实行带头人负责制，学校在人、财、物等资源投入和使用上给予长期、稳定的倾斜性支持及充分的自主权。“一事一议、按需支持”，对展现出领军潜质的青年学术带头人放权，由其瞄准国际科技前沿和国家重大战略需求，组建跨学科团队，定向培育新的学科增长点。

学科交叉融合的生态环境创造了高效的协同创新土壤。董永康带领来自航天学院、物理学院、土木工程学院等多个学院的青年教师组成光纤传感团队，研制出了系列分布式布里渊光纤传感分析仪。该成果一举打破了国际上的长期垄断，在石化、电力、土木等国计民生重点领域发挥了重大作用，促进了我国在大型基础设施安全监测、自然灾害预警等领域的发展，对提升我国公共安全水平、保障人民生命和财产安全具有重要意义。

“学校的政策导向就像一颗定心丸，将我们从烦琐的束缚中解放出来，专注于原创性、基础性、前沿性研究工作。”在交叉学科团队采访中，青年教师不约而同地表示，学校积极推动交叉学科人才引进与培养，改革教师考评体系，打破人才评价标准“一刀切”，改进学科业绩评价标准，突出能力、实绩和潜力导向，完善促进跨学科合作的学术评价和成果共享机制。

截至目前，学校已累计立项建设135个“青年科学家工作室”，定向培育未来的“大师+团队”，加速青年领军人才由“一个课题方向、一个人”交叉融合形成“一个前沿领域、一群人”的学术团队。

“所有亟待解决的‘卡脖子’问题都是交叉问题，原始创新要在交叉中出成果。”5月中旬，在哈工大计算学部“AI+学科”系列论坛上，来自计算学部和土木工程学院的教师们就“土木工程与人工智能交叉研究”进行热烈交流和讨论。在哈工大，这样的论坛每个月都会举办一次。

“交叉不能浮于表面，也不能急于求成，要营造氛围，加深了解，促进交流，产生思想碰撞，提升认知和兴趣。”计算学部主任刘挺感触颇深。

目前，学校搭建了新兴交叉学科论坛等多个跨学科交流互动的平台。哈工大校长、中国科学院院士韩杰才表示：“学校努力为教师搭建交流合作的平台，打破学科之间的壁垒，推动理工、医工、文理等多学科深度交叉与融合。”

推动复合型人才培养模式创新——培养战略科学家

2015年9月，由哈工大紫丁香微纳卫星学生团队自主研发的“紫丁香二号”纳卫星在太原卫星发射中心成功发射。这也是我国首颗由高校学生自主设计、研制、管控的纳卫星。

在哈工大，大学生研发小卫星并不是什么稀奇的事情。2020年9月以来，学校设立了一批由院士领衔或担任班主任的特色班。其中，就包括由院士当班主任、旨在培养航天人才的“哈尔滨工业大学小卫星班”。

“我们培养的是具有创新探索、思辨协作、动手实践、系统思维、工程领军能力的知识复合型人才，能够对未来飞行器进行总体技术设计。”小卫星班班主任曹喜滨院士说。

翻看小卫星班的培养方案，大一学年主要以数理及计算机编程基础为主；大二学年开设机械、电子等专业基础课程；从大三学年到研究生阶段，采用贯通式培养，依托紫丁香学生卫星创新工场，以国家重大工程需求为牵引，科教融合，提升学生思辨、实践及创新能力。未来科技发展是多学科交叉融合的，更注重团队协作和可操作性。为此，小卫星班的培养方式专门突破了许多难题，包括学科与学科的割裂、专业和专业的疏离、学生与学生的单打独斗。

两年来，4个院士班共招收本科生175名。尽管研究领域不同，但院士班有一个共同目标，就是培养具有国际视野、家国情怀、创新思维、攻坚能力的未来领军人才。

作为工科强校，哈工大抓住“培养杰出人才”这个着力点，探索构建拔尖人才培养体系。学校持续推动跨学科交叉专业建设，加强理、工、管、文的交叉渗透，依托“人工智能”和“医学健康”两个重要方向，推动应用理科向新工科方向延伸，布局建设人工智能、机器人、新能源等战略性新兴产业发展和民生急需相关学科，新增人工智能等新专业29个。

同时，学校打破以学院为依托的管理体系，构建跨学院专业集群招生培养模式，将35个大类专业调整为8个跨院专业集群，成立专业集群教学委员会，重组优质课程资源，构建共享型高水平专业集群课程体系，统筹整合实验实训资源，引导学生构建跨学科、跨专业、跨领域的知识体系。

“组建大兵团、开展大协作。”面向未来，哈工大党委书记熊四皓指出，学校要坚持“四个面向”，把各方面的优势力量聚焦到国家重大战略急需上，实现更多“从0到1”的重大原始创新突破；以追求卓越的精气神挑战“卡脖子”难题、挑战世界科技前沿难题，在干事创业、建功立业中培养出“具有深厚科学素养，长期奋战在科研第一线，视野开阔，前瞻性判断力、跨学科理解能力、大兵团作战组织领导能力强”的战略科学家。

《中国教育报》2022年06月06日第9版

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