一幅交叉科学研究的全景图

回顾近代科学的发展历程，那些重大发现和重大问题的解决常常涉及多个学科的相互交流和相互渗透。不同学科之间的交叉与融合往往能孕育出新的学科生长点和新的科学前沿，也最有可能产生重大的科学突破。在世界多极化、经济全球化深入发展的背景下，推动学科交叉、促进交叉科学研究逐渐成为各国科技管理机构所关注的重要战略问题。

面对复杂性、综合性和交融性的重大问题，单一学科的理论和方法往往难以进行全方位的深入探讨和系统建构，因而交叉科学研究日益成为解决人类发展重大难题不可或缺的研究范式。例如，成功进行世界第一次核爆炸并在“二战”期间阻止纳粹的“曼哈顿计划”（Manhattan Project）便是一项著名的大型交叉科学研究活动。该计划由美国组织，动员了15万名来自各学科、各领域的科研人员，开创了科学、军事、工业三位一体的“大科学”典范。又如，英国“深度思维”公司开发了一种通用棋类人工智能程序——“阿尔法零”（AlphaGo Zero），它能从零基础开始强化学习，24小时之内击败了此前最强的国际象棋、日本将棋和围棋人工智能程序，显现了人工智能的重大进步。人工智能是集合了计算机科学、逻辑学、生物学、心理学、哲学等诸多学科的新兴交叉学科，它不仅在棋牌领域打遍人类无敌手，还在医疗健康领域等各个领域“开疆辟土”并取得显著成果。

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纵观科学发展史可以看出，科学经历了综合—分化—再综合的发展过程。当代科学呈现出高度分化基础上的高度综合的特征，独立的学科划分使科学系统分化成有着各自不同特点和功能的分支系统，但各学科本质上仍然相互联系和相互促进，并未完全被人为学科划分的边界所束缚。随着科学的不断发展，学科间的相互交叉与渗透趋势愈加明显，自然科学和社会科学已从“二元分立”逐渐走向交融。正如马克思所说，“正像关于人的科学将包括自然科学一样，自然科学往后也将包括关于人的科学：这将是一门科学”。交叉科学不仅能够涵盖原有学科尚未涉及的知识领域，弥补科学知识体系的缺口，还能够成为连接学科知识的纽带，进而推动科学的整体化融合与革命性变化。

本书试图构建一幅交叉科学研究的全景图，内容翔实、结构清晰、理论与案例相得益彰，有助于深化交叉科学领域的研究者、项目管理的实践者和科技管理领域的决策者对于交叉科学的认识与理解，对于交叉科学领域的项目评审、管理评估、成果鉴定、团队建设等政策制定具有重要的借鉴和启示作用。

 

专家推荐

“这本著作强调用科学计量学的方法进行交叉科学的测度和评价，迄今无出其右。计量分析贯穿全书是本书最突出的特色...该书测度方法不限于作者自己的研究，还广泛吸纳了交叉科学定量研究领域的其他经典或前沿思想、理论、方法；书中还把科学交叉拓展到技术会聚及专利分析；书稿内容还延伸到交叉科学的项目评价与科学基金。作者在交叉科学的一阶主题和二阶主题之间转换探讨，超越前人视界。”

——我国技术哲学研究的开拓者之一、中国科学学与科技政策研究会杰出贡献奖获得者、大连理工大学刘则渊教授

“本书展示了国内外交叉科学研究的历史与现状，特别是新近的研究成果。作者认真构建的研究框架使这幅全景图立体丰满。著作从交叉科学结构研究开始，继而是交叉科学测度、交叉科学影响和交叉科学评价，再从学科交叉扩展至技术会聚。最后一章论及交叉科学与科学基金，可以看作是科学基金资助交叉科学的分析报告和政策建议...从形式到内容，此书无疑是上乘之作，值得一读。”

——我国科学计量学与信息计量学的早期开拓者之一、中国科学学与科技政策研究会杰出贡献奖获得者、河南师范大学梁立明教授

作者简介

张琳

张琳，女，武汉大学信息管理学院教授，博士生导师，比利时鲁汶大学客座教授。担任国际科学计量与信息计量学会理事，Scientometrics期刊副主编，Quantitative Science Studies，Journal of Data and Information Science，Frontiers in Research Metrics and Analytics等期刊编委，Elsevier国际科学评价中心全球委员会首届顾问委员，中国科学学与科技政策研究会理事，中国科学学与科技政策研究会科学计量学专业委员会副主任委员。

黄颖

黄颖，男，武汉大学信息管理学院副教授，博士生导师，北京理工大学和佐治亚理工学院联合培养博士，比利时鲁汶大学博士后。担任Technological Forecasting and Social Change，IEEE Transactions on Engineering Management等期刊客座编辑，《农业图书情报》编委，Global Tech Mining会议学术委员会委员，中国科学学与科技政策研究会科学计量学专业委员会委员、公共管理专业委员会委员等。

本文摘编自张琳、黄颖著《交叉科学：测度、评价与应用》一书，标题为编辑所加。文中图片来自网络，如有侵权，请联系删除。

交叉科学：测度、评价与应用

张琳，黄颖 著

北京：科学出版社，2019.11

（数据分析与定量研究丛书）

ISBN 978-7-03-062879-4

责任编辑：惠 雪

《交叉科学：测度、评价与应用》在全面梳理国内外交叉科学研究的历史与现状的基础上，从交叉科学结构入手，从引文关系、合作关系和文本内容三个视角对交叉科学展开多维测度，从引文影响和社会影响两个角度对交叉科学进行影响分析，从个人、团队和项目三个层次构建交叉科学评价思路。同时，本书还论述了学科交叉与技术会聚的异同点，探究了不同国家、不同学科主导的交叉科学基金项目的差异化特征。本书试图构建一幅交叉科学研究的全景图，内容翔实、结构清晰、理论与案例相得益彰，有助于深化交叉科学领域的研究者、项目管理的实践者和科技管理领域的决策者对于交叉科学的认识与理解，对于交叉科学领域的项目评审、管理评估、成果鉴定、团队建设等政策制定具有重要的借鉴和启示作用。

目录
丛书序
序一
序二
前言
1 交叉科学研究导论 1
1.1 交叉科学的发展进程 2
1.1.1 国外交叉科学的发展进程 3
1.1.2 国内交叉科学的发展进程 6
1.2 交叉科学的相关概念 8
1.2.1 科学与学科 8
1.2.2 交叉科学及其相关术语辨析 9
1.2.3 交叉科学研究 16
1.3 交叉科学发展的驱动力 19
1.3.1 交叉科学发展的内在动力 19
1.3.2 交叉科学发展的社会动力 21
1.4 交叉科学的主要功能 22
1.4.1 交叉科学的科学功能 22
1.4.2 交叉科学的社会功能 23
1.5 本章小结 24
2 交叉科学的主要研究进展 25
2.1 国内外交叉科学总体研究进展 25
2.1.1 国外交叉科学研究的总体进展 25
2.1.2 国内交叉科学研究的总体进展 43
2.2 国内外交叉科学研究的主要内容 47
2.2.1 国外交叉科学研究的主要内容 47
2.2.2 国内交叉科学研究的主要内容 52
2.3 国内外交叉科学研究的重要著作 56
2.3.1 国外交叉科学研究的相关著作 56
2.3.2 国内交叉科学研究的相关著作 59
2.4 本章小结 61
3 交叉科学与科学结构 62
3.1 学科分类体系与交叉学科设置 62
3.1.1 学科分类的历史沿革 62
3.1.2 学科分类发展现状 65
3.1.3 交叉学科的设置情况 68
3.2 科学结构与研究方法 69
3.2.1 科学结构 69
3.2.2 交叉学科的科学结构 70
3.2.3 科学结构研究方法 71
3.3 基于期刊的交叉学科的科学结构研究 78
3.3.1 基于期刊互引网络的研究方法 78
3.3.2 基于期刊互引聚类的研究方法 80
3.3.3 基于期刊混合聚类的研究方法 84
3.4 本章小结 95
4 交叉科学的测度 96
4.1 交叉科学测度：学科多样性视角 96
4.1.1 学科多样性的维度解析及单维测度指标 96
4.1.2 学科多样性的二维测度指标 100
4.1.3 学科多样性的三维测度指标 102
4.2 交叉科学测度：学科凝聚性视角 104
4.2.1 学科凝聚性指标的提出和发展 105
4.2.2 学科凝聚性测度指标 105
4.2.3 学科多样性与学科凝聚性的综合测度 108
4.3 学科多样性视角下交叉科学的测度方法和应用 109
4.3.1 基于引文关系的交叉科学测度：外部知识融合 109
4.3.2 基于合作关系的交叉科学测度：科学活动模式 118
4.3.3 基于文本内容的交叉科学测度：内在知识基础 128
4.4 本章小结 134
5 交叉科学的影响 136
5.1 交叉科学的引文影响 136
5.1.1 交叉科学引文影响的相关研究 136
5.1.2 交叉科学引文影响的数据来源 138
5.1.3 交叉科学引文影响的计量指标 141
5.1.4 交叉科学引文影响研究的局限 145
5.2 交叉科学的社会影响 146
5.2.1 交叉科学社会影响的相关研究 148
5.2.2 交叉科学社会影响的数据来源 149
5.2.3 交叉科学社会影响的计量指标 156
5.2.4 交叉科学社会影响研究的局限 157
5.3 交叉科学影响力的实证研究：以PLoS ONE为例 158
5.3.1 数据检索与获取 158
5.3.2 影响力数据分析 159
5.3.3 学科交叉程度对影响力作用的实证研究 162
5.3.4 学科交叉程度对影响力数据的动态影响分析 167
5.4 本章小结 169
6 交叉科学的评价 170
6.1 传统科研评价与交叉科学评价 170
6.1.1 科研评价研究 170
6.1.2 交叉科学评价 175
6.2 交叉科学科研人员评价 177
6.2.1 主要研究进展 177
6.2.2 主要方法及案例 181
6.3 交叉科学团队评价 188
6.3.1 主要研究进展 188
6.3.2 主要方法及案例 190
6.4 交叉科学项目评价 200
6.4.1 主要研究进展 201
6.4.2 主要方法及案例 204
6.5 本章小结 208
7 交叉科学研究的延伸：从学科交叉到技术会聚 209
7.1 技术会聚概述 209
7.1.1 技术会聚的兴起与发展 209
7.1.2 技术会聚的内涵 211
7.1.3 技术会聚与技术融合的辨析 212
7.1.4 技术会聚研究的趋势及热点 216
7.2 主要国家促进技术会聚的政策措施 219
7.3 技术会聚的测度 221
7.3.1 技术会聚测度：多样性视角 222
7.3.2 技术会聚测度：凝聚性视角 225
7.4 技术会聚与学科交叉的对比 226
7.4.1 形成路径 226
7.4.2 研究对象 227
7.4.3 测度指标 228
7.4.4 技术会聚与学科交叉的关系 228
7.5 技术会聚与学科交叉的实证研究：以大数据为例 229
7.5.1 数据的检索与获取 229
7.5.2 主要学科和技术领域分布 231
7.5.3 学科交叉与技术会聚程度分析 234
7.6 本章小结 239
8 交叉科学与科学基金 240
8.1 主要科学基金机构对交叉科学的资助机制 240
8.1.1 中国主要科学基金机构对交叉科学的资助机制 240
8.1.2 国外主要科学基金机构对交叉科学的资助机制 246
8.2 交叉科学基金项目的评审 254
8.2.1 交叉科学申请项目的界定 254
8.2.2 交叉科学申请项目的评审方法 255
8.2.3 交叉科学申请项目评审的现存问题及改进思路 259
8.3 交叉科学基金项目的差异化特征 261
8.3.1 交叉科学基金项目的获资助差异 262
8.3.2 交叉科学基金项目的国家（机构）差异 263
8.3.3 交叉科学基金项目的学科差异 267
8.4 交叉科学的基金项目分析：基于NSF数据 268
8.4.1 主要研究机构 269
8.4.2 主要研究领域 271
8.4.3 主要科研人员 272
8.5 从理论走向应用：来自NIH资助的交叉科学项目 276
8.6 本章小结 279
参考文献 280
后记 311