跨学科研究

跨学科研究是近来科学方法讨论的热点之一。跨学科的目的主要在于通过超越以往分门别类的研究方式，实现对问题的整合性研究。目前国际上比较有前景的新兴学科大多具有跨学科性质。近年来一大批使用跨学科方法或从事跨学科研究与合作的科学家陆续获得诺贝尔奖，再次证明了这一点。就其深刻性而言，跨学科研究本身也体现了当代科学探索的一种新范型。

中文名：跨学科研究

属于：近来科学方法讨论的热点

现有问题：类型、规模和难度上都有巨大不同

体现了：科学探索的一种新范型

1、历史

人类进行跨学科性的研究已有较长历史，但真正称得上跨学科的，还是在近代有了分门别类的学科建制后才逐渐成形的。其中最著名的当属笛卡儿将代数学与几何学交叉而发明的解析几何，它不仅一改两千年来这两门学科彼此分离的局面，而且为微积分的发明创造了条件。此后，随着科学的发展相继出现了多种形式和领域间的学科交叉，使交叉学科研究成为科学中的一种常见现象。　

“跨学科”一词最早在20世纪20年代美国的纽约出现，其最初含义大致相当于“合作研究”。我国于1985年召开“交叉科学大会”，“交叉科学(或学科)”一词在科学界广为传播。早期，人们对交叉科学和跨学科基本不加区分。20世纪90年代以后，有学者开始用“跨学科”一词代替“交叉科学”。今天看来，交叉学科或科学研究还属于跨学科研究的初步阶段，因为这样一种研究仅限于已有学科之间，而学科都是人为设置的，因此为了取得更大的研究进展，就必须突破学科划分形成的限制，走向更大范围更高境界的跨学科性的研究。尽管跨学科研究也可能产生一些交叉学科，但它集中突出的是问题，更注重行动本身及其与社会联结的深广程度，而不以成立学科为目的，因而天然地蕴涵有吸收和集中学科之外非学科因素的意味，这就不仅比交叉学科突出了对象的复杂性和研究活动的群体性，而且明显地具有实践效果的放大性。

科学在20世纪以来的一个重要发展趋势是与技术的融合以及科学、技术与社会的相互渗透，这使科学更加变成了一项社会综合事业和工程，乃至不通过跨学科研究的方式，就不会有真正的科学突破。人们常说的STS(科学、技术与社会)研究就是对这一新兴领域和研究方式的集中概括。跨学科研究在快速推进的同时，其兴盛也映现了当代科学和技术发展中的几个基本态势。首先，科学结构复杂化趋势。虽然我们不能简单地把经典时代的科学统称为简单科学，但与今天大科学时代的多样性、多层次性、开放性、非线性、不稳定性和不确定性等的极度复杂相比，分门别类的经典科学在基本理念和存在形式上确实属于简单性的范型，是按照“古老”的简单性原理构造起来的。其次，科学活动有机化趋势。与近代之初的科学各自并立、彼此不相往来的状况相比，当代科学表现出了明显的整体性、自组织性和动态演化性等“有机”特征;各门学科之间不仅相互联系增加，而且越来越多地按照自身的“规律”自主地“成长”并对社会形成影响，显示了发展的相对独立性。再次，理想目标的“软”化趋势。主要表现在科学不再被简单地看做是价值无涉的，而必须越来越多地顾及存在的影响和应用的后果，科学也不再被普遍地看做是唯一的话语权威，虽然科学依然是科学，科学主义也还是一种强势话语，但来自科学内外的批评之声从来没有像现在这样激烈和浩大。而社会各界对科学的某种人文化诠释如对科学发展观所作的“以人为本”的内涵界定，也是在人文的意义上扩展对科学的理解。这使得“让科学回归人文”成为未来科学发展中不可逆转的一种社会潮流。　

此外，20世纪后半叶特别是新世纪以来，由于技术、市场与交往的普遍化需求所带来的全球化运动以及一些重大社会工程的出现，导致社会问题巨型化，使治理难度大大增加，向人类理智提出了前所未有的挑战。几乎可以说，现实中的一切重大课题不通过跨学科研究都是不可能完成的。譬如，寻找SARS病毒和禽流感的病源，对艾滋病的有效防治，人类基因组测序、航天探索、印度洋海啸灾难的救治研究等，都不是任何一门学科或技术甚至一地一国所能承担的，而这些问题之间有时又是相互联系着的，从而必需综合多学科多方面社会力量开展集成性的研究。这种学科的多对象化和对象多学科化趋势，必然导致跨学科(包括跨技术)研究与“跨界行动”成为必然和普遍的模式，使人类的研究规范从以往的“无学科”阶段经由学科研究为主导和学科间交叉渗透阶段而进展到跨学科整合研究的层次，跨学科研究名副其实地成为了一种被库恩所称之的新的“范型”。

2、现状

由于与传统研究所面临的问题在类型、规模和难度上都有巨大不同，因此当前的跨学科研究呈现出一些新的态势和特点。其一，是学科跨度加大、数目增加、非学科类内容日益增多，方式日趋复杂，界限越来越不明晰;其二，科学研究中自觉地组织化程度提高了，通过这种组织，不同的学科和领域的人们自觉地走到一起开展合作性的科学研究，学科封闭越来越没有市场和发展空间;其三，人文与社会科学成为跨学科研究的活跃领域，它们甚至大规模地向自然科学和技术进行反向渗透;其四，社会开始不断接纳跨学科研究的价值观。学校中各级各类的通识教育特别是人文素养和社会技能教育都在试图克服由于分科知识的单一化教育所带来的多种弊端;社会在人才选择上也强调专业基础知识、业务技能、人文素养与社会经验相结合的重要性，把厚基础、宽口径、亲和度、拓展能力等作为一种人才标准来追求;各种大的科学和技术研究与开发项目都组织多学科和背景的人员参加并广泛征求各方面乃至公众的意见，等等，这都展现了跨学科研究与发展的兴旺势头和社会影响。

3、理论

跨学科研究根据视角的不同可概要地分为方法交叉、理论借鉴、问题拉动、文化交融四个大的层次。其中，方法交叉有方法比较、移植、辐射、聚合等，这些通常发生在各学科之间，其中每一方面和环节都包含着非常丰富细致的内容。理论借鉴主要指知识层次的互动，通常表现为新兴学科向已经成熟学科的求借和靠近，或成熟学科向新兴学科的渗透与扩张。问题拉动是以较大的问题为中心所展开的多元综合过程，有纯粹为研究客观现象而实现的多领域综合，也有探讨重大理论问题而实现的多学科综合，更有为解决重大现实疑难而实现的各个方面的综合。关于这个问题，英国科学家齐曼在《元科学导论》中曾经提出科学研究的三个主要维度，即知识或科学哲学维度，共同体或社会维度，个人或心理学维度。齐曼认为，科学是一项复杂活动，它同时存在于所有这三个维度之上，三个维度间的不同作用展现了科学活动的复杂景观。文化交融是不同学科所依托的文化背景之间的相互渗透与融合，这种融合并不是一个单独的过程，因为学科间的任何互动都有文化的因素参与，但真正的文化交融又是一个更深更广的过程，是跨学科研究的终极目标。当代跨学科反思真正要挖掘的，正是这后一种情况。　显然，要自如地进入跨学科研究并非易事。除了具备传统科学研究所要求的较高专业科学素质外，还要有跨学科研究的严格训练，培育跨学科的意识、视野和情怀特别是必要的学术规范等。由于科学研究已经进入跨学科行动这样一种大科学时代，因此当务之急是要有对跨学科研究的恰当理解和正确态度。在科学共同体内部，跨学科研究目前遇到的阻力主要是深度共识的匮乏。为此，必须加大科学内部跨学科的清理和宣传，通过推动有效方法的移植，包括对对象的转移、理论或原理的推广、基本理念渗透所形成的方法论融合，形成跨学科研究的基本操作规程;通过推进对复杂问题、复杂适应系统和复杂性科学的广泛研究，推动跨学科基础研究的建设;通过对传统研究模式的超越和技术提升实现科学研究跨层次性、可移植性和高综合性的系统整合，将天才的想象与扎实的论证及现实的组合有机统一起来;通过将有效性规则在领域扩张、科学基本素质兼容方面的试验，将条件性原则在根据和边界上的应用，将多样性原则在多层次化、系统化、具体化等方面的贯彻，实现对跨学科研究的内在结构和社会外化的整合。　在科学共同体外部，跨学科研究目前遇到的直接阻力是科研*的僵化和被学科割据所垄断的流行教育。实际上，人们常说要用素质教育取代应试教育，而素质教育的科学基础之一就是跨学科研究。由于跨学科研究的需要，当代科学教育在基本知识和技能上，首先要使受教育者在科学研究中知道选择哪些后继的标准对现存和备选事物作出评估，知道怎样选择研究工具，怎样理解与把握科学研究的可行性，怎样获取结论和把握系统的隐含性知识以及理论和实践、系统与政策之间的多样性联系，甚至清晰地知道自己的价值观，进而改进外在工具和环境等等。为此，必须坚决改革现有教育的某些弊端，打破专业、课程和行政上的条块限制，杜绝教育中不适当的过早分科，通过广泛的通识教育和综合训练等消除不合理教育给青少年知识与智能特别是心理和观念所带来的不良影响。　由于现代标准意义的科学在中国起步和发展都比较晚，更缺少西方近代知识论意义上的分科概念，因此中国人在跨学科研究的理解上将不会遭遇西方成熟科学文化那样严重的障碍，这或可成为今天跨学科研究的一个重要思想补充资源。为此，不仅许多现代西方思想家频频向中国古老的文化智慧表示敬意，著名华裔科学家陈省身、杨振宁及国家最高科学技术奖获得者吴文俊等更是从中华先民的宝藏里获得启迪。这也是华夏5000年文明给予现代跨学科研究的一个馈赠。但是，鉴于跨学科研究领域在近年来出现的一系列学术失范现象及所产生的不良影响，在科学技术和应用伦理学发展繁荣的今天，更应该加强跨学科研究的哲学和伦理学思考，探索跨学科研究的伦理学，通过强化学者和科学家的道德自律或他律，保证跨学科研究的顺利推进。这正是未来跨学科探索所面临的社会责任。

4、研究典范

司马迁说过“读万卷书，行万里路”的豪言壮语，也就是说读书与实践是他的治学准则，按照现在的话语系统来说，就是文献材料与田野考察相结合。因此，如果我们非要追寻历史人类学在中国的起源，我看完全可以追到司马迁那里。司马迁给中国的史学家树立了好的榜样，但后来的史学家大多并未像司马迁那样去做。直到今天，史学家研究历史的主要手段依然是梳理文献、辨证考据，如果没有正史、实录、档案、笔记、方志、家谱等等的文献材料，史学研究简直是寸步难行。社会史研究虽然拓展了研究内容，也扩宽了史料运用的范围，然而社会史研究并未对传统史学产生真正的冲击，甚至我们可以说，从研究手段上讲社会史仍未脱传统史学研究的窠臼，因为社会史研究同传统史学一样基本以文献材料为主，注重历时性研究。人类学引进到历史研究中去后，才使历史学研究产生了较大的变化，因为人类学除了强调在内容上注重下层平民的日常生活世界、批评国家和政治精英建构的历史外，在研究手段上更多地注重田野、口述，注重共时性研究。总之，人类学的方法要求史学家走出书斋，走向田野，这与传统史学是一个根本的不同。因此，我相信人类学有可能帮助历史学家发现一个新的天地。

目前，中国的历史人类学研究有了一个很好的开端，以中山大学、厦门大学为中心的一批学者开展的华南社会研究，已经显现出历史人类学的诱人之处。这批学者特别重视小社区的研究，他们认为小社区的典型研究对于理解一个社会内部多种因素的相互关系，从总体上把握社会发展的趋向，具有其它研究不能取代的意义。在小社区研究中，田野调查的方法成为他们最基本的工作方式，通过实地深入观察(即人类学家所强调的“参与体验”)而获得对社区内部各种社会关系和各种外部联系的了解，对于深化整个已显窘态的社会史研究有积极意义。这种小社区的研究实际上已带有布罗代尔所揭示的“整体历史”的意义，也就是“小社区，大历史”。在田野调查中，他们搜集到极为丰富的民间文献，包括家谱、族谱、碑刻等资料，还有婚帖、讣告、账簿、人缘簿、分单、乡村告示、符纸等以前几乎从未被史学家注意和使用过的材料。通过与村民的交谈和接触，他们得到很多口碑资料，这些资料所揭示的社会文化内涵往往是文献记载所未能表达的。比如刘志伟重点研究珠江三角洲的宗族问题，鉴于宗族的祖先以及早期历史往往增饰虚构，因此他采取人类学的方法，将故事文本放在当地社会历史的背景与发展中加以解读，从而使谱牒祖先世系的资料记载重获生机，揭示出宗族的社会文化意义。陈春声的研究集中在广东潮州特别是一个叫樟林的乡村，主要研究民间信仰与社区历史发展。他注意挖掘民间文献的史料价值，探讨了地域神三山国王的崇拜问题，对樟林神庙系统表达的信仰空间和潮州民间神信仰的象征意义都作了深刻的分析。

对华北社会的研究也是近年的一个学术热点，赵世瑜的成果最为引人注目。作为一个历史学家，他能娴熟地运用社会学、民俗学、神话学和人类学的研究方法，将文献研究与田野调查结合起来，眼睛向下，于细微处发现真实的历史。比如他对明清时期华北庙会的解读，从记载民间信仰和祭祀组织的北京碑刻入手研究地域的历史等，皆发前人之所未发。在他的著作中，我们可以看到一种与精英们的理想图景完全不同的思想和文化的世界。其代表作《狂欢与日常———明清以来的庙会与民间社会》中的多篇论文，人类学影响的痕迹非常明显。

在研究中，这批学者充分认识到了人类学研究方法的重要意义，并为许多年轻学者效仿。在此意义上，我们可以将这一取向称为史学的人类学转向。

现在有学者提出历史人类学应该是一门独立的学科，对此学者们颇有争议。客观上分析，这种争论似乎为时过早，因为现在历史人类学在中国刚刚起步，其影响也还相当有限，似乎尚无资格为自己争得一个地盘。从学术发展的角度看，如果早早地画地为牢，可能它也没有什么前途。当然可以坦率地讲，我在此文中谈论历史人类学的出发点是历史学，我是站在历史学的本位立场来谈论历史人类学的，因为我不认为历史人类学是一门独立的学科。尤其是在中国的特殊情况下，历史人类学只是研究历史的一种方法，一个视角。正如著名历史人类学学者安德烈·比尔吉埃尔所说，历史人类学并不具有特殊的领域，它相当于一种研究方式，这就是始终将作为考察对象的演进和对这种演进的反应联系起来，和由这种演进产生或改变的人类行为联系起来。如果非要分门别类，我看也只能划在历史学科之内。有学者认为，历史人类学被历史学“抢注”了。这个观点是忽略了中国的特殊情况，中国没有较为深厚的人类学研究的传统，很多大学或研究机构的人类学研究者多为历史或考古出身，也有部分民族学研究者，这种情况决定了中国的历史人类学研究只能依附在历史学的庇护之下。有学者指出，之所以进行田野考察，是为了能更好地解读文献。此一语道破天机。也就是说，在历史人类学研究中，历史学的方法仍是根本，人类学的方法是辅助。

自然科学和社会科学之间也可以相互结合发展，形成新的交叉边缘学科，如进化金融学(EvolutionaryFinance)就是近年来兴起的介于生物学和金融学的一门边缘科学，进化证券学则是介于生物学和证券学之间的边缘学科。此外，技术科学和社会科学之间也可以相互结合发展，形成新的交叉边缘学科，如网络语言学就是网络技术和语言科学有机融合而成的新兴交叉学科，该学科由中国知名学者周海中教授首先提出，并受到学界关注和肯定。

5、专家观点

美国密歇根大学校长玛丽·苏·科尔曼说，在这个全球化时代，技术和贸易似乎在摧毁一切障碍。通过跨学科、跨文化、跨国界的合作来追求学校的远大未来，看来也是很自然的事情。今天，大学面临的挑战是，如何把优秀的、不同学科的人才组合起来，然后支持他们，放手让他们自己做主。

科尔曼介绍说，在进行开创性的跨学科研究方面，密歇根大学的社会研究所有悠久的历史。50多年前，密歇根大学的一些教授组成了一个小组，运用在二战期间开发的手段，开创了“现代社会科学调查研究”。他们建立了社会研究所。今天，这个研究所是世界上最大的学术调查研究中心，汇集了经济学家、社会学家、统计学家等多学科研究人员。他们的研究是跨学科的，而且力图影响企业和*在各个领域的决策——优秀的研究都应如此。

在密歇根大学，研究人员还在探索其他的跨学科研究前沿领域，如化学基因组学中心把物理学、化学、工程学、计算机科学以及深海潜水和草药研究聚合在一起。这个新的“化学基因组学中心”正在利用人工智能实验设备和计算机，筛选数以万计的化合物，寻找未来的可能药物。跨学科研究需要以多样性为前提，而知识的多样性仅仅是一个开端。

在谈到知识产权问题时，科尔曼说，大学不是商品和服务的交易市场，而是一个思想的市场，其目标是尽可能有效地转化创新成果，将其引进商业领域。在美国，大学教职员工究竟应该享有哪些知识产权，在20多年前曾有过一场争论。但争论现在已经结出了硕果。例如，2004年，密歇根大学的教师有285项发明，开办了13个新公司，流感疫苗鼻喷剂和在美国各地数以千计的手术中心成为标准技术的激光角膜瓣切削技术，更是令密歇根大学引以为荣。

科尔曼最后表示，由中美两国合办的人文社会科学跨学科研究中心，将大力扶持计量社会科学研究，扶持新的跨学科的中国问题研究。据介绍，从19世纪50年代到20世纪50年代，在密歇根大学学习过的中国学生，在数量上多于在其他任何一所美国大学学习的中国学生。这些留学生中有中国物理学之父吴大猷博士、中国工程院首任院长朱光亚博士、1976年诺贝尔物理学奖得主丁肇中博士等。

6、发展趋势

唯物辩证法认为物质世界是普遍联系和永恒发展的，这是具有普遍指导意义的世界观和方法论。联系的观点是唯物辩证法的一个基本原则，一个基本观点。事物联系的普遍性，要求我们认识任何事物都必须坚持联系的观点，反对行而上学的孤立观点。正如列宁所说：“真理只是在它们的总和中，以及在它们的关系中才会实现。”可见，只有坚持用普遍联系的观点观察问题，才能达到对事物真理性的认识，否则，就会陷入片面性。提倡跨学科研究，就是在学科研究方面促进人们贯彻与实施唯物辩证法关于普遍联系观点的重要实践，是推动人们在科学研究领域更加逼近真理的正确方向。为此，必须突破现有以学科划界的研究模式，走向更加符合客观物质世界规律“普遍联系”的研究模式。这是科学技术界的一场革命，由此必将会引发出我国的“新经济”即“跨学科经济”的出现。

跨学科领域简称跨学科，又称交叉学科，多学科，综合学科或复杂性学科，都是同一个内容，不同的称谓。

上世纪八十年代初，科学家钱学森从系统科学理论提出科学理论、经验知识和专家判断力相结合的半理论、半经济方法来处理复杂性问题。

八十年代中，由诺贝尔奖获得者葛尔曼为首的一批不同领域的科学家，在美国组成了桑塔菲研究所，开展跨学科领域的研究，称为复杂性研究(复杂性科学)。这里既有自然界的复杂性也有人类社会及人自身的复杂性。他们的研究体现了现代科学技术发展的综合趋势。葛尔曼说过：“研究已表明物理学、生物学、行为科学，甚至艺术与人类学都可以用一种新的途径把它们联系在一起。”这一领域曾取得了一定的进展，如遗传算法、计算机网络、演化经济和人工生命系统等。

随着“人类基因计划”的实施，生命科学进入“后基因组”时代，在这个时代，生命科学涉及的范围越来越广，涉及的问题越来越复杂，采用技术也越来越先进。前些年，国际上出现过Bio-X一词，认为生命科学要进一步深入发展，仅靠自身学科是不够的，必须借助于物理学、化学、数学、工程学和计算机科学等非生命学科与生命科学相互交叉的力量，这似乎已形成多学科交叉的潮流。由此而出现一批新型多学科交叉的研究机构，如美国斯坦福大学的Bio-X中心。与此同时，在这一过程中诞生了许多新的交叉学科：生物化学(Biochemistry)、生物物理学(Biophysics)、生物数学(Biomathematics)和生物工程学(Bioengineering)等。

这种不同学科的交叉融合结出许多硕果，其中最重要的就是德尔布吕克的学生沃森(J.Watson)和英国晶体学家克里克(F.Crick)在1953年提出的DNA双螺旋模型。从此生命科学由过去的描述性学科转变成为实验学科，并形成了许多新的交叉学科。

二十世纪末又一次兴起了与生命科学相关的多学科交叉的潮流。但这一次唱主角的不再是物理学和化学等，而是生物学，其命名由Bio-X发展到X-Biology。这个变化一方面强调生命是一个特定研究对象，不再是物理学和化学的附属品，另一方面也强调了非生命学科对生命科学研究的重要性。例如，过去的遗传学研究依赖于单个基因突变的分析，而今天的化学遗传学，则试图利用组合化学产生的巨量小分子化合物去研究基因的功能。正如这门学科的创始人斯耐伯(S.Schreiber)所说：“我们的目标是为每一个基因找到相应的小分子化合物，用它来分析细胞和有机体的功能。”

国内的物理学家中就有郝柏林、张春霆等院士和罗辽复教授等参与了生物信息学方面的研究。胚胎发育生物学家施履吉院士前些年提出：生物学面临一个更基本的挑战是如何读懂那些30亿个核苷酸构成的天书，应及早部署，联合有关学科的专家，开展“遗传语文”的研究。数学家王梓坤院士认为现在至少有两门新学科正呼之欲出：一门是“计算生物学”主要从事非线性序列统计分析，如分维、神经网络、复杂性、数学建模、计算数学等;另一门是“生物信息学”，主要从事生物信息的获取、处理、储存、分析和解释。可见我国的科学家已在着手从事跨学科方面的研究。

在技术开发上，有了好的创意，不一定能实现成功的技术革新;有了许多高水平的专家，不一定能形成很强的合力。这就是说需要不仅是发明之“母”，它还要有合作的“远亲”，即让不同学科的研究人员在一起合作。位于美国北卡罗来那教堂山的“环保型溶剂和工艺科技中心”采用一种非传统的方法，在该中心每个研究小组里增加一名社会学家，其目的在于分析成员之间的交流模式，从而提出改进方法，使其更为高效率地工作。理论专家与实验专家之间有着一道传统的鸿沟：一些研究人员往往不了解其它领域的行话，而又不去问一些过于浅显的问题，或者不愿意把那些重要的、难得的信息告诉关系疏远的同事。社会学家索纳沃德(D.Sonnenwald)恰恰解决这种沟通上的问题，从而使两方面的专家能够高效率地合作，帮助他们缩短了从实验室到市场的时间。

在化学家、物理学家和激光工程技术人员共同努力下，一个新的多学科交叉领域诞生了。他们利用激光场所发现的与原子、分子、团簇、等离子体、核子及基本粒子有关的多种特有现象。现在他们正在努力把激光场的强度提高到比1028W/cm2更高的水平，激光可在真空中产生电子-正电子对。

R.W.Shorthill是天体物理学家。1976年，他为了测试地球大陆块漂移、地球轴颤动和地球自转等，与Vali合作利用废弃涵洞建造一台大型干涉仪，这是一台长200M、宽200M的巨型传感装置，还要求恒温与真空条件。尽管他们已获得资助，但总觉得困难很多。在他们为难时，听说有光纤报告会，他俩对光纤都是外行，抱着听了没有害处的想法参加了报告会。在听到中途时，两人突然站起来，相互高兴地说：“解决问题的办法有了。”立即走出会场，商量半夜，决定把200M×200M的建造方案抛弃，采用多卷绕制的光纤组成闭合光回路，其直径约有磁水杯那么大。用此完成了测试任务，进一步使用沿闭合光回路里正反两个方向传播的激光谐振频差来测定惯性空间的方位，这纯粹是光学仪器，但在功能上与高速旋转的陀螺仪一样。这说明吸收其它学科的知识，丰富并加深了对研究对象的认识，创新产品——激光陀螺仪就产生了，这是不同学科渗透与结合的硕果。

中、西医都经历了长期发展，中医立足于人体的整体辩证论治，而西医着重于病变部位的微观研究，两者相互渗透与结合，创新出中西医结合的体系。临床证明，不少疾病采用中西医结合的治疗效果比单一治疗为好。

我国经络学说与现代物理学相结合，祝总骧教授采用三种生理、生物、物理学的方法进行研究，对人体客观定位，展示出古代经络图谱。

跨学科领域的研究是对单一学科研究的挑战与革命，是人类认识自然、改造自然的实质性突破。这是科学发展与技术进步的必然趋势，必将对未来科学与技术产生深远的影响。