跨界研究打破學術藩籬

專題報導 03/01/2008



世界一些知名大學為促進跨學科研究發展,著手推動影響巨大的「科系改組」,這種跨領域計畫的發展,是否能打破學術知識籓籬,仍需視研究者的條件和思維而定。

英國倫敦帝國學院的免疫學家碰上一個非常棘手的難題:怎樣分析他們正在研究的分子結構?最有能力解決這個難題的人,顯然是帝國學院陣容堅強的結構生物學家。不過,免疫學家屬於「細胞與分子生物組」,那些結構生物學家卻在「分子生物科學組」。兩個組的學者若一起研究,要怎麼分配研究經費,研究完成後要如何分享榮耀,都可能引爆「地盤之爭」。

這問題怎麼解決?校方決定把三個生物學的組,結合成一個「生命科學系」。主持這個跨領域科系系務的生態學家歐文斯(Ian Owens)說:「我們認為有必要消除那些讓人自私自利的動機。」

三個月前倫敦帝國學院成立了生命科學系,就像許多擁有傳統科系分工結構的大學一樣,帝國學院也希望藉此促進跨學科的研究。最近,素以校內各科系「井水不犯河水」情況知名的美國哈佛大學,與英國的倫敦大學學院(UCL),也都進行機構重組,以消除科系間的隔閡,藉以鼓勵不同學科背景的研究人員組成新的研究團隊。這個跨界趨勢,與過去十年興起的全球衛生、氣候變遷、神經科學與系統生物學等學科領域都有關係,上述新興學科也都跨越了許多不同的傳統學科。

打破學術藩籬的概念,受到一些先驅研究機構的支持,好比位於美國新墨西哥州、發展出複雜理論的聖塔非研究所(Santa Fe Institute);研發雷射技術、構思資訊理論的新澤西州貝爾實驗室;當然還有英國醫學研究委員會的劍橋分子生物學實驗室,那裡一群由物理學家轉成的生物學家,開啟了分子生物學的研究。

社交工程

美國麥迪遜威斯康辛大學科學史專家賀林華斯(Rogers Hollingsworth )說,過去一百年來,獲得重大發現的頂尖科學家,無一不是因為他們吸收消化了各種各樣的科學新發現。賀林華斯研究了那些導致生物醫學重大突破的創新研究,尤其是那些贏得諾貝爾獎、美國生物醫學研究大獎「拉斯克獎」(Lasker)、瑞典基礎科學研究獎「克拉福德獎」(Crafoord)的研究。

賀林華斯說,在內部障礙較少、階級制度較鬆、主管比較瞭解實驗工作的小型研究機構,研究人員吸收消化不同學科新發現的機會比較多。他說,紐約市洛克斐勒大學與加州理工學院就是典型的這種研究機構。

跨領域研究不一定適合所有人,這與研究者的人格特質關係很大。聖塔非研究所所長韋司特(Geoffrey West)總是希望延攬到性向合適的人。他說,他要找的人,必須「對科學發展的大趨勢有熱情,眼光能跨越學術疆界,也希望知道自己的思路在其他學科脈絡之下會有何發展」。然而韋司特也強調,有好的想法,不一定能夠得出品質優良的研究成果。有些學者很聰明、很有創意,卻完全不在乎本行之外的學科在幹什麼,有些研究者想法古怪,對所有東西都感興趣,但知識卻很膚淺。

美國維吉尼亞州珍利亞農場研究園區(Janelia Farm)主任魯賓(Gerald Rubin)在籌畫園區時發現,許多最為成功的研究機構,都非常重視員工餐廳的設計,因為在餐廳用餐的交談關係,可以幫助研究人員的創造力。於是,珍利亞農場研究園區每星期是七天不停的供應三餐。另外,自助餐廳中午只開放九十分鐘,這是為了鼓勵園區裡的人,盡量在同一時間用餐,可以在短時間內遇到更多人。

每個餐桌都可以坐八個人,但是每個研究小組最多只有六個人,因此不同小組的成員必須坐在一起。你若把餐點外帶,價格會比內用貴。園區內還有一個酒吧,全天供應免費咖啡,以避免研究人員在各自的實驗室裡煮咖啡,每天晚上,這個酒吧也提供啤酒與餐點。魯賓說:「我們做了非常多『社交工程』。」

傳統大學與這種研究機構很不一樣。由於不同的科系仍舊掌控了所屬成員的獎酬與表現評鑑,傳統大學不一定能像聖塔非研究所這樣能在跨領域研究有傑出成果,甚至有人認為,追求跨領域研究,不一定值得。

威斯康辛大學科學史學者賀林華斯說,「跨領域研究」已經成為科學界再三提及的熱門詞彙,但是未來十年、十五年,這種跨領域研究究竟會有什麼成果,教人懷疑。他認為,大型研究機構有自己的強大慣性,其成員長期接受所屬學科的訓練,投入的心血與各種收穫都很可觀,要他們放棄過去的做事方法,相當困難。

倫敦大學學院藥理學家柯奎宏(David Colquhoun)也說,對於原本任職的系所如今成為新成立生命科學系的一部份,他很不高興。他批評這種追求跨界研究的科系改組是「大學的沃爾瑪賣場模式」。他強調,大學本來就沒有什麼阻撓跨領域研究的障礙,「只要打一通電話、寫一封電子郵件」就可以做跨領域研究了。

論文出版問題

不過,美國賓州布林莫爾學院(Bryn Mawr College)跨領域中心主持人、神經科學專家葛洛斯坦(Paul Grobstein)說,傳統大學的科系分工結構,確實阻礙了跨領域的研究。資淺的學者常擔心自己搞跨領域研究,系上負責升遷、長聘考評的同事會認為,跨領域研究無法達到專業學科的品質標準。

葛洛斯坦還說,在傳統學科區隔分明的清況下,還是比較容易發表論文,也容易找到讀者,只是這不一定有助於跨界研究知識的傳播。儘管一個物理學家可能會在《物理評論E》上發表一篇關於股票市場變動趨勢的文章,到底有多少經濟學家會看這篇文章,就很難說了。

傳統大學實施科系改組,也不太容易解決上述問題。就算那些極力推動跨學科研究的專家,也認為多數大學應該保留傳統的科系分工模式。要滿足大學部課程教學的需求,並且在專業學科上有卓越表現,傳統科系結構仍有存在必要。
美國維吉尼亞州珍利亞農場研究園區計算生物學家埃迪(Sean Eddy )說,科系的專門化合情合理,因為在所有同事都關心同樣問題的實驗室中工作,是一件很棒的事情。不過,這並非唯一選擇,「有一些傳統科學習以為常的研究方式效果卓著,不應該改變,但是如果你想做一些真正創新的東西,就需要一些具備不同經驗背景的人同心協力。」

威斯康辛大學的賀林華斯說,從國家科研經費分配的角度來說,最有效率的方式,應該是把一小部分的研究預算,分配給許多小型研究機構,使這些小型機構的科學家進行研究工作時能有最大的自主空間。

賀林華斯說:「建立一個新的研究機構,比改革一個舊的研究機構簡單。」問題是,研究機構要怎樣才能發揮跨學科研究的效果呢?

《自然》雜誌提出幾個建議。首先,研究者必須花費必要的力氣熟悉傳統學科,因為傳統學科是投身新領域的堅實基礎。主持哈佛大學跨領域研究計畫的學術事務主任包克利(Kathleen Buckley)說:「如果你不熟知一種基礎學科,你就不能做跨學科的研究。」

其次,研究者必須懂得傾聽與解釋自己的想法。韋司特說,每個傳統學科都有各自不同的文化、語言、評判好壞的標準,甚至對科學本質也有不同的看法,研究者很容易稍稍瞄一下別的學科在做的事就直接說:「一堆垃圾。」這種習慣絕對要避免。

第三,研究者必須謙卑。不同背景的研究者聚在一起,如果光是一個人長篇大論,就毫無效果。荷蘭瓦罕寧恩大學生態學家雪佛說,把一個超級強勢的研究者擺在跨學科研究機構中,是一大風險,只要有一兩個唯我獨尊的研究者,就會破壞整個研究環境的開放氣氛。

第四,研究者必須有耐心。珍利亞農場研究園區計算生物學家埃迪說,他剛開始是一個發育神經生物學家,直到四十歲出頭才學習一些不可或缺的電腦科學、數學與統計知識,過程漫長且痛苦,「現在我才覺得自己經歷了橫跨三、四種學科的充分訓練,可以完成一些研究。」

最後,研究人員必須勇於探索新的領域。珍利亞農場研究園區主任魯賓也說,探索新學問很冒險,需要很多自信心,他常跟研究人員說:「我們準備投資一千萬美金賭一賭,但是你也得賭上你自己的學術生涯。」
【知識通訊評論月刊六十五期】2008.03.01

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