跨学科交叉  培养独立创新人才

太阳集团tyc5997地学系 付昊桓

付昊桓（左二）在2017戈登·贝尔颁奖现场。

邱勇校长于2017年12月5日在《光明日报》发表文章《一流博士生教育体现一流大学人才培养的高度》，提出博士生培养反映了一所大学乃至一个国家人才培养的水平和高度。邱校长指出学术精神、独创性和批判性思维这些博士生培养的根本和重中之重，并提出构建覆盖博士生培养各个环节的全方位教育体系的战略目标。

我于2010年底回到太阳集团tyc5997工作，并且非常幸运地享受到邱校长文中提到的青年教师也可指导博士生的创新举措。博士生的培养，成了我工作中最重要和最快乐的一个环节，也是我和同学们“教学相长”，共同提高的一个过程。

读完邱校长的文章，深受启发，也深有感触。总结这几年来自己指导博士生的工作实践，每一个博士生从自知、自信到独立创新的发展历程，理论和实践相结合的学科交叉创新，还有身心与品格的培养，这些都是一流博士生成长过程中重要的组成部分。

从“自知、自信”到独立创新

邱校长着重提到博士的独创性和批判性思维。这也是我认为博士生在求学过程中最需要培养的特质。成为自己研究的主人，具备研究上的独立性，是博士求学过程中最难迈过的一个门槛。

这种独立性，往往需要立足于研究者的“自知”和“自信”。很多人（包括我自己）在博士的开始阶段，心态上容易有一个“过山车”的过程。开始时心气极高，希望做出让整个领域翻天覆地的新成果；进入一段时间以后，真正了解到浩如烟海的前人工作，又一下陷入找不到方向甚至怀疑读博决定的情绪低谷。在这个时候，“自知”和“自信”这两样武器非常重要。所谓“自知者明”，博士的求学过程，是探索外在世界的一个过程，更是进一步了解自我的一个过程，知道自己擅长什么，不擅长什么，又对什么东西感兴趣（往往和擅长不擅长也有很大的关系），对确立自己的研究方向、研究路径乃至人生路径，都大有裨益。在“自知”之后再建立起“自信”，面对研究过程中的困难和挑战，就能有一个更加平和的心态了。

以“自知、自信”作为基础，博士生就可以逐步向独立研究者的方向迈进了。初期可以把在选题领域超越自己的导师作为第一个目标，逐渐完成从“跟跑”到“并跑”到最终“领跑”的过程。在这个角色的转变中，通过与导师乃至领域内其他专家的辩论和交锋，逐渐形成自己对于学术问题独立的见解，和独创性的思维，找到属于自己的学术之路。在研究过程中，以批判性的思维去发现问题和解决问题。最终的目标是能瞄准国际前沿，做出引领而非跟随的独创性工作，真正体现出科研上的“自强”精神。

理论与实践相结合，打造敢于跨界的学科交叉文化

邱校长多次指出，创新是21世纪最重要的特征，推动学科交叉是获得高水平创新成果、培养拔尖创新人才的重要途径。

以我自身为例，求学经历一直是在属于工科的计算机领域，博士后和清华的工作，则是在属于理科的地学领域。理科强调理论，着重发现现象，提出规律；工科则强调实践，着重解决可行性、可靠性、效率、性能等方面的问题。在我进行交叉研究的初期，这种理念甚至价值观上的差异，让我吃了不少苦头；但另一方面，它也让我格外注意理论和实践的结合，一方面以理论方面的创新来指导实践的开展，另一方面，以实践经验的提升反哺理论。

超算作为一个将各类前沿科学问题与计算机科学相结合的平台，在推动理论与实践的结合方面有其独特的优势。理科的同学们到这个平台上，可以从编程、调试、实验管理、数据分析等各个方面学习到工科的技能和思维；而工科的同学们，特别是计算机专业的同学们，也可以从气候、地震、生命科学等众多领域学习到理科的思路与方法。在这个过程中，超算的强大数值模拟能力和数据分析能力，让我们可以更准确、更便捷的验证和提升对理论的认知；对现象和理论更准确的理解又可以反过头来实现对不同场景更准确的模拟和预测。通过理论和实践更为紧密的融合，推进两方面螺旋式的上升。

人类社会现在面临的科学和工程问题大都涉及多个学科，需要很多不同背景的科学家一起推进和解决。以我所在的地球系统科学系为例，全球气候未来的变化和应对，就涉及了大气、海洋、生态、遥感、大气化学、全球变化经济学等等不同学科。不是简单地把这些学科堆砌在一起，而是需要融在一起形成一个有机的整体，才能发挥系统性的价值和作用。因此，对未来的科研工作者而言，跨学科的合作能力和服务于整体的合作精神都是非常必要的。

学科交叉合作说起来容易，做起来并不简单。不同的学科往往意味着不同的研究语言与研究文化，需要走出自己的“舒适区”。特别是初始阶段建立互动渠道的过程会相当困难。我常常拿滑雪给学生做例子：刚刚把鞋子换成雪橇的时候，我们会不停摔倒，连简单的站立都做不到，甚至会问自己为什么要来滑雪；但是度过了开始的适应阶段，掌握了在雪上站立和滑行的技巧之后，你就可以享受在雪道上纵横驰骋的快乐了。交叉也是如此，有勇气、有办法迈出跨界的第一步，才有可能看到后面不同学科交叉碰撞的火花，才有机会享受交叉研究的乐趣。

跨学科交叉，对于研究者形成独创性和批判性思维，也有很好的促进作用。“他山之石，可以攻玉”，即使针对同样的现象，不同的学科，站在不同的角度，往往能够发现不一样的问题，提出不一样的方法。这种不同，往往能够促进青年学者以新的视角评判已有工作，跳出常规，发现新的路径。

正是得益于学科交叉合作，我所在的地学系和计算机系组成的联合团队连续两年获得超算领域世界最高奖“戈登·贝尔”奖，今年联合团队的研究更是占据了全球三项提名中的两席。研究组里几位90后的博士同学们在这样的交叉合作项目中，站到了高性能计算应用研究领域的国际舞台，体现了学科交叉的巨大潜力。

身心的修炼，品格的培养

清华的校训，要“自强不息”，更要“厚德载物”。身心的修炼，品格的培养，是博士生培养一个更重要的组成部分。

“无体育，不清华”。体育是清华最重要的传统之一，它不仅要求每位同学注重身体健康，打造健康体魄；同时也通过体育完成对同学们完整人格的培养。体育，最能锻炼面对困难时候的勇气和韧性，也最能形成漫长岁月中的一份坚持。三千米长跑、体育课与毕业挂钩等举措曾经让刚到清华念本科的我头疼不已，但那时养成的体育锻炼的习惯，让我在之后的岁月受益匪浅。

除了体育方面的传统，清华还有其他很多方面的传统。比如，清华创办初期，有学问更有风骨的梁启超、陈寅恪、王国维、赵元任等四大国学导师；联大时期，以实干作为清华本色的朱自清先生；建国以后，为“两弹一星”做出卓绝努力的清华人，以及更多在国家各个领域默默贡献自己力量的“红色工程师”；更有改革开放以来，在各条战线上奋发图强，展现清华“行胜于言”精神的校友们。时间的积淀，在清华的校园里留下了岁月的底色，形成了清华独特的校园文化。这是前辈们留下的最宝贵的财富，更需要我们进一步去传承和发展。

邱校长在2017年的开学典礼上的致辞中提到：“做学问要有高尚的人格，人格的高度决定学问的高度”。对这些文化和精神的继承和发扬，对学术精神和完整人格的培养，是博士求学生涯中至关重要的一环。才智也许是科学家的一个必备素质，但追求真理的学术精神才是科学家们数十年如一日科研长跑的恒久驱动力。而从“小我”到“大我”，树立家国情怀，将个人的奋斗融入更大的事业，为国家、民族乃至世界解决大挑战、大问题，则更是清华人应有的胸襟和抱负。

作为博士生们，大家所处的也许是做研究、做学问最好的一个时代。祖国综合实力的提升，在各个方面为青年人提供了非常好的条件。清华园里一场接一场的大师报告，目不暇接的科研竞赛和社团活动，乃至世界顶级的文化艺术表演，让我对现在的同学们羡慕不已。博士生们人均至少一次的海外交流机会，以及像“神威·太湖之光”这样世界领先的研究平台，更是以前无法企及的优越条件。希望这篇文章，能给各位正在求学中的博士同学们一些启发，也希望博士同学们能树立更远大的目标和使命感，实现人生的梦想和价值。

（清华新闻网12月20日电）

编辑：华山