时隔三年，西湖接力｜第二届交叉科学高端论坛在杭州举行
大学新闻
2023年12月08日
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世间万物，彼此相连。对于研究探索自然规律的科学来说，没有哪一种具体的门类可以孤立地存在。
2023年12月7日，由国家自然科学基金委员会(以下简称自然科学基金委)主办、西湖大学承办的第二届交叉科学高端论坛在杭州举行。来自全国各地的近300位专家学者相聚西溪，一起讨论交叉科学的当下和未来。
会议由自然科学基金委交叉科学部主任汤超主持，自然科学基金委副主任于吉红、西湖大学副校长邓力发表致辞。
自然科学基金委交叉科学部主任汤超主持开幕式
为什么跨学科特别重要？交叉学科意味着什么？让我们把时间拉回到三年前。 2020年11月29日，自然科学基金委交叉科学部正式成立，第一届交叉科学高端论坛同步召开。交叉科学部被赋予了面向重大复杂问题、破除学科藩篱、推进颠覆性创新的特殊使命。如于吉红在致辞中所说：“新一轮科技革命和产业变革突飞猛进，学科交叉融合不断拓展，科学研究范式发生了深刻变革，学科交叉研究的重要性在逐渐凸显。人类面临的重大前沿科学问题、社会问题以及全球性挑战日趋多样化和复杂化，迫切需要跨学科汇集各种知识和技能，共同应对挑战。” 交叉科学高端论坛作为自然科学基金委组织的高层次学术研讨会议，具有重要的战略意义。论坛面向世界科技前沿和国家重大需求，邀请来自不同领域的专家，共同探讨人类发展面临的共性问题以及全球性挑战，例如学科交叉、探索科研范式变革、推进颠覆性创新，同时也为从事交叉科学研究的科研工作者提供跨学科交叉平台，激发创新思维，营造交叉科学文化，促进不同学科之间的交流与合作。
论坛现场
曾任自然科学基金委党组书记、主任的李静海，为论坛带来了第一场报告。他主要从事多尺度方法和颗粒流体两相复杂系统的研究。演讲开始，他拿出了一个从微观到宏观的“宇宙图景”——从基本粒子到依然在扩张的宇宙。他说，对同一研究对象，所用术语和方法不同，可能差别很大，从而造成学科之间的隔阂，这是科技领域中长期存在的问题。虽然大家可能都意识到了，但关注度还不够。他从知识的缺口在哪里、如何填补知识的缺口、对全球挑战案例的分析等方面切入，详细阐述了交叉科学、范式变革和应对挑战三方面的关系。
李静海演讲
如果说，李静海的演讲为论坛提供了一个宏观且深刻的思考背景，那么，中国科学技术大学常务副校长潘建伟的分享，则提供了交叉科学的生动案例——他主要从事量子光学、量子信息和量子力学基础问题检验等方面的研究，但他们的研究不仅仅只和量子力学相关，例如“墨子号”量子卫星的进展，可以为探索量子力学引力的融合提供一种实验检验手段，再比如量子计算机的出现，会颠覆传统计算机的某些性能。
潘建伟演讲
前不久的诺贝尔物理学奖颁发给了阿秒激光，人类在时间尺度上的突破，可以带来诸多其他科学领域的突破，这也是交叉科学的魅力之一。上海科技大学党委书记、副校长李儒新长期从事超高峰值功率激光和强场激光物理的研究，他的演讲主题，正是技术突破对科技带来的革命影响。 复旦大学龚新高则以“物质科学计算软件的现况与未来”，分享了自己从事计算凝聚态物理研究四十余载的经验体会，他提到，计算已经成为理解实验现象不可缺少的工具，给物质科学提供了很好的发展机会。特别是有了交叉科学部之后，数学、计算机、物理方向的人才可以携手推动国内这一领域的发展。
谢心澄院士主持
在工科领域，交叉学科的力量同样体现得淋漓尽致。航天科工三院三十一所副所长刘小勇分享了在冲压组合发动机技术中的挑战与交叉科学应用，特别是AI对驱动设计的影响。南京大学人工智能学院院长周志华则分享了新型机器学习神经元模型的探索——其实神经网络本身就是跨学科的产物，是科学家受视觉神经研究启发的产物。 而交叉科学在生物研究上的体现，更是大家关注的热点。不管是量子力学还是计算机科学，现场很多提问都是源自生命科学。浙江大学唐睿康教授，从化学材料推动生物医学新认知的角度，分享了材料生物医学的最新发展。从某种角度来讲，所有生物制造，基本原理还是基于物理化学手段，只不过把这些物理化学的手段很精妙地融合在一起，这个过程本身就是“交叉科学”。
现场交流
当天的报告，汇聚了物理、化学、信息、材料、生命等领域，也包括了大科学装置、科学软件等科学工具面临的发展困境，还分享了科研范式变革以及交叉科学基金管理等方面面临的挑战。每一场报告之后，提问者都此起彼伏，与会者在宽松、包容、和谐的研讨氛围中畅所欲言，各抒己见。
圆桌论坛环节
大会当天还安排了一场特别的圆桌论坛，“为什么口头上都赞成、但就是交叉不起来？”“不要把科学问题定义成‘学科问题’，不要竖起学科壁垒”……李静海、潘建伟、施一公、汤超等四位嘉宾和主持人陈拥军研究员，围绕“交叉科学的机遇与挑战”展开了深入的探讨。
最后，国家自然科学基金委员会交叉科学部原常务副主任陈拥军以“交叉之路，任重道远”为题，总结了过去三年交叉科学部所做的工作，目前面临的困境和挑战，以及对未来的一些思考。
回到我们最初的问题，为什么要交叉，怎样实现交叉？也许，我们可以用三位科学大师的话来作答——
爱因斯坦：“我们不能在产生问题的同一思维层次来解决问题。”
海森堡：“在人类思想史上，最有价值的发现常常发生在两条不同的思维路线的交叉点上。”
诺贝尔奖获得者威廉·劳伦斯·布拉格：“科学中最重要的事情不是获取新的事实，而是发现新的思维方式。”
