交叉学科研究总会变得浮躁的普遍原因

本来化学专业和物理专业相安无事,但是高分子这个专业是十分尴尬的。不管是国内还是国外,从传统上来说作为一个本科专业一直是归化学系或化工系。本科程度的“高分子化学”和“高分子物理”到底包括哪些内容,也几乎是标准化了。但是,如果想要在这两个方向深入,那么高分子专业所学的化学水平和物理水平都分别远远不足。高分子化学的研究需要更好的有机合成理论基础;高分子物理的研究需要基本的现代数学物理和实验基础。仅从理论基础上看,高分子业的本科生反而变成最不适合继续深入搞高分子化学和高分子物理研究的学生,化学系和物理系的学生在理论基础上更胜任。这背后可能的本质问题是“只有化学和物理是学科”的问题,那所有作为本科专业的“交叉学科”或“应用学科”都共享这种问题。最终能做好不同分支的化学研究的,还是化学学生;能做好不同分支的物理研究的,还是物理学学生。“各行各业”的本科毕业生,可能是比纯粹化学系和物理系的学生更适应不同的就业岗位,但又同时是最不适合做他们学科的研究的学生。当然,这种过于简单化的推理忽略了个人可以自学成才,但作为论证本科专业的教学内容设置上的无奈是足够的。

然而,除了最热门的交叉学科,会吸引纯粹处于基础视角的物理学和化学学者的重视外,大部分传统交叉学科,都还是只能靠这个学科专业自己的学生去哺育。高分子科学尤为如此。所以实际上我们总是觉得,高分子的学生自学数学、物理,然后进入高分子物理的理论研究的例子特别需要,但又特别难能可贵。实际上这也当然远不是大多数。大多数情况是,这种学科的研究方法和方向大多数局限于其本科专业教过的东西,很少引入现代物理或者现代化学的前沿。甚至在文化上,由于求学阶段没真正浸淫在传统与当代物理(化学)的理论当中,而是在物理与化学两边蜻蜓点水,因而出来之后既没有物理学的也没有化学上的研究档次鉴别能力,提出不了稍微重要的问题(有时提的很多问题根本不成立,只是缘自物理或化学基本认识的欠缺),就算提出了也做不动,缺乏基础理论或基本技能。

一个传统交叉学科想要长期发展,不是光靠多培养很多学生去补充人员,否则这研究就成了流水线工厂了(现在就是如此);而是靠不断提出新问题。如果真的要靠自己专业培养的学生给这个学科“续命”(例如高分子科学),那就要培养能正确辨别、理解这个学科研究的科学问题,能够自己正确提出成立的科学问题的人。这就需要把学科涉及到的物理和化学都学完整,而且要建立在达到起码深度的物理或化学基础之上去编写《高分子物理》或《高分子化学》教材。但是我们现在的情况远远达不到这种目的。高分子专业的学生如果真正进入高分子物理的研究,他很少会觉得自己是站在《高分子物理》课的基础上去进一步学习,而是会发现,他需要捡起大一的数学,然后痛苦地补习数学物理方法,补习完整的热力学和统计力学(本科的《物理化学》,不仅砍内容,学生还普遍学得不好),才能看得懂高分子物理中哪怕是最传统的理论。例如,Rouse模型要解N个耦合谐振子,也需要基本的流体动力学知识基础。高分子溶液微扰理论需要基于McMillan-Mayer正则溶液理论基础。 要理解这些理论预测的实验结果,还得学习光散射理论,涉及到对“相关函数”概念的理解。这些数学和物理基础,高分子专业本科都没教。上述这些例子都是70年代或更早的东西了。为什么2020年的本科学生,要学习1970年代提出的早已成为学科经典的理论时,会发现本科所学的《高分子物理》一点儿没教过,而且本科的数学和物理还一点儿用不上呢?

更烂的情况是,一个传统交叉学科,都谈不上是否考虑学科的科研来建设本科教学,而是纯粹个依赖这个学科“好就业”来招本科生,那就只会不自觉的把本科教育当作经营一盘生意:课程设置根据市场,上课方式根据市场,所有的一切都会根据市场。 学科之间本无贵贱的原因是没有可比性,因为在做学问的层面上没有什么量化标准去比较不同的学科。但是一旦依赖了市场,用金钱去衡量,那就必定就会有贵有贱,同时还要经受市场起伏的影响。当然,这个问题已经超出了高分子专业的问题了。这是国家高等教育办学理念的问题。例如,区分“工科”和“理科”专业,工科专业就是为企业培养技术研发人材。问题是,企业的技术研发人才,难道是跟科学研究的人才截然不同的人才吗?如果你能把人的大脑建设成了会思考的样子,为什么会有工科和理科之别?