处在全球气候变化等越发繁复的挑战面前,传统分科研究的受限之处愈发明显地显现出来,要去解决这些难题急切需要突破学科界限的整体性全新思维。
传统分科研究的局限
地球以往的研究常常把大气、海洋、陆地等分开来开展。这种以往的研究方式在过去收获了诸多成果,像是对台风路径的预测变得更为精准有效。然而这种模式在面对气候变化等综合性问题之际,往往难以做到整体全面的把握 。
或许大气化学家会着重于温室气体成分,生态学家会留意森林固碳能力,社会学家会探究减排政策的社会影响。各方研究深入,然而却欠缺对话,致使解决方案往往片面,难以凝聚力量应对真正的全球性危机。
地球系统科学的整体思维
视地球为一个各圈层紧密联系的统一整体的地球系统科学,强调大气圈、水圈、生物圈、岩石圈以及人类活动之间的相互作用与反馈,比如说,北极海冰发生融化,这种情况不单单影响当地生态,还会借由改变洋流以及大气环流,进而引发欧亚大陆的极端寒潮 。
秉持这种整体思维,要求科学家突破单一学科的界限,在针对中国华北平原水资源短缺问题实施研究举措的情形中,务必要同步考量气候变化对于降水所产生的影响,地下水过量开采所造就的地质方面的后果,农业用水所蕴含的社会经济层面的驱动因素,以及南水北调工程所具备的综合效应。
中国推动学科交叉的实践
在近年来、这个时间段之内,中国的高校以及科研机构在促使学科交叉这件事情上、采取了一系列的实际方面的行动,天津大学在2021年的时候、成立了地球系统科学学院,其目的在于整合校内相关学科的力量,类似这种情况、北京大学和南京大学也建立了围绕问题作为导向的交叉研究机构 。
这些实践并非仅局限于机构设置方面,而是进一步深入至具体的研究项目这一层面。比如说,在针对青藏高原开展研究时,便汇聚了气候学、冰川学、生态学以及经济学等多个领域的专家,一起来评估气候变化对于亚洲水塔以及下游数十亿人口所产生的影响。
“T型人才”的培养目标
新型人才的培养目标,为应对复杂挑战,被形象地概括成了“T型”或者“π型”,当中所说的“竖笔”,意味着在某个专业领域,像海洋动力学或者遥感科学那样,拥有扎实精深的知识以及技能,这是解决具体科学问题的基础 。
那关键的“横笔”,代表着宽广的地球系统视野,以及跨学科整合能力。这对未来的科学家有要求,不仅要能做专业的模型模拟,还要理解社会经济数据,能够与政策制定者有效沟通,并且能把局部发现放在全球变化的背景下进行思考。
东西方科学思维的融合
见长于还原论以及分析方法的西方近代科学,擅长进行量化以及建模,这对我们精确测量大气中二氧化碳浓度逐年 climbed 提供了帮助。强调于整体观以及和谐共生的东方传统智慧,像是“天人合一”思想突出人类活动跟自然系统的协调 。
把东方那种整体性质的思维和西方那些分析的工具相互结合起来,已然变成靠前的趋势。比如说,在对厄尔尼诺的发生这种情况带来的响进行预先推测的时候,科学家既得去运用超级计算机来作针对海气耦合这种模型的计算工作,还得从那种系统关联的角度方面,全面地去评估那次现象对于全球粮食安全还有社会稳定而言的那种连锁的风险。
对未来科研与教育的启示
这一变革给高等教育带来了新一层面的要求,课程设置得打破院系之间的壁垒,要开设更多像“地球系统导论”、“可持续发展科学”这般的综合性课程,教学方法同样应该更多地采用基于真实复杂问题的项目式学习。
关于科研资助体系以及管理评价机制,也是要有相应的调整才行的。应该去鼓励组建那种实实在在跨学科的研究团队,还要建立那种能够评判交叉研究成果与复合型人才的新的标准。这可不单单是科学发展所需要的,更是投资人类共同未来的关键所在。
迎着气候变化这一覆盖全球范围的棘手难题,你觉得于培育下一代科学家之际,是应当更着重去夯实其单个专业的深度,还是应当更着重去拓展其跨越学科的广度?欢迎在评论区域分享你个人的看法,也请为本文点个赞予以支持。