【战略前沿】促进地理科学转型研究(摘要)
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2016-09-27

促进地理科学转型研究

地理科学转型研究委员会

地理科学委员会

地球科学与资源董事会

地球与生命研究部

美国国家科学工程医学研究院

 

美国国家科学院出版社

华盛顿特区

www.nap.edu

 

摘要

所有研究的中心目的是创造新知识。在地理科学是由创造新的空间、地方间的关系,以及对地球的人为和非人为特性与过程的新知识的渴望驱动的。但是一些研究工作超越了这些适度的目标并为进一步研究带来了新的机遇,或影响了更广泛的获取知识的过程,或改变一个领域内其他研究人员关于世界的看法和他们进行研究的方法。在这种情况下,研究能够使整个研究领域转型。由于它的积极影响,本质上可以认为,转型性研究比传统研究更具价值,而且资助机构显然把转型研究看作是值得通过具体项目鼓励开展并提供资助的。关于转型研究资助计划的评估很少,而且提供的关于其实效方面的结果也是喜忧参半。撰写本报告向委员会提出的挑战及中心问题是,转型研究是否可在它申请之时就被确认,而不是在它已经实施、传播以及它对学科的影响已经很清楚之后。

这个问题复杂性在于没有对转型研究的单一定义,也没有高风险、高回报的研究存在,在近期也不可能出现这种研究。对这类研究最接近的定义可能是2007年国家科学委员会定义的:“转型研究包含本质上改变我们对重要科学现象或工程概念或教育实践的理解,或导致创建一个新的范式或科学、工程或教育领域的想法、发现或工具。这类研究挑战当前的理解或为新领域提供途径。”定义的文字包括提到了转型研究的结果(发现、创建一个新范式或科学领域),但也提及了这类研究的投入,比如所用到的工具。转型什么可以包括当前的理解、一个现有概念或现有的实践。

在美国国家科学基金会的要求下,美国国家科学院成立了一个委员会,对地理科学过去在转型研究方面的进展提供洞察,以便未来对之予以鼓励。这一任务要求委员会采用历史性途径开展研究,通过回顾转型研究在过去如何兴起、早期标志是什么,以及未来如何培养(在全文中见栏1.1之任务完整陈述)。为执行这一任务,委员会通过一次研讨会、一份在线调查阅卷以及一次相关文献调研(在全文中见附件B之贡献者完整名单),从广泛的跨地理科学及其附属学科领域以及评价研究成果的专家们那里,收集信息。

由于此研究的主要倡导者是美国国家科学基金会(NSF),而且由于NSF在地理科学领域资助研究的主要计划是社会、行为及经济科学董事会的《地理与空间科学(GSS)计划》,委员会选择将其诸多结论以对那个项目建议的方式表达。不过,许多发现及建议将与其他机构、研究所或个体的工作相关。

委员会在其促进转型研究发展建议中采用了一种由3部分组成的方法。首先,他们详细地探讨了转型性研究的概念、审核了一些已提出的相关术语定义以及旨在刺激、鼓励与促进转型研究的融资计划。其次,他们研究了在20世纪末至21世纪初期间,由于各种转型的刺激所产生的,在地理科学中新出现的研究方向的历史。这些被放在一个创新扩散一般模型中考虑,以及关于能够提供研究创新与成功传播思想方面的全面经验。最后,把他们的发现从历史调研转化为现实环境,该委员会调查了美国当前的研究环境,特别是关于资金以及与过去和其他国家的情况进行比较。

 

近期地理科学转型性研究

为了检查地理科学的关于转型思路的研究进展及传播情况,委员会调研了可以认为是在过去50年里已经发生转型的5个地理学研究领域。这5个实例是在广泛的政治生态、社会理论评估准则下确定的,这些政治生态与社会理论直接由地理发布信息并与其相关,此处提及的有空间社会理论、环境遥感、地理信息科学(GIS)以及全球气候变化。在一般创新传播概念的背景下,发明者和早期的创新者、思想来源以及刺激被认为是这些转型研究领域在地理科学领域内外发展并广泛传播的原因。

在所有5个案例研究中,后续传播和进一步发展是由一定数量平行且互补的过程机制促进的。面对面会谈,开发人员与早期采用者之间通过一系列研讨会、座谈会和正式研究小组的直接沟通是空间社会理论与政治生态传播的一个特征,而大型官方指导委员会和半永久的政府机构不是其特征。在遥感和GIS领域,早期研讨会同样重要,其中一些已作为定期正式举办的大规模事件成为贯例。他们也受益于大型国家计划研究基金的建立和知识传播。在上世纪90年代早期,针对关于GIS仅仅是一种工具或技术还是一套原则、知识及理论的激烈争论,帮助GIS提升了形象并建立了其实质性的知识领域。全球气候变化已广泛的通过各种学科、多学科交叉的期刊与图书中,以及常规且备受瞩目的政府间气候变化专门委员会和美国全球变化研究计划报告广为传播。许多这样的出版物在大众媒体获得大量关注,通过这种传播,发展了公众意识并吸引年轻人加入研究团体。像GIS一样,全球气候变化也通过高调的辩论广泛的传播。除了这些观测,该委员会在其案例研究回顾中提出了若干重要发现:

发现1转型创新可以由各种各样的个人和团体,由各种各样的知识来源,包括一些老的和长期被忽视的想法通过改革和演化路径而来。

发现2在科学研究领域的一个开放创新体系,甚至能鼓励竞争团体之间的信息交换,有助于国家、资助机构或基金委最快速、多产并高效地实现其学术研究领域目标。

发现3促进创新者和用户间的即时沟通,对发展以及对转型创新理念的传播至关重要。

发现4在研究实施之前,没有已经建立的能够识别特定个体或概念作为转型创新来源的指标。

委员会还注意到,研究项目往往并不起源于地理科学,但地理科学会发挥关键作用,在某些情况下,还能担任研究领导工作。

 

当前背景

在前一节中,委员会强调创新的来源往往是无形的,但背景决定一切。如果背景决定一切,那么地理科学未来转型的潜力必须放置在当代背景下,委员会认为目前美国研究界面临着4个挑战,一个新的转型研究重点可能是一个合符逻辑的反应: 

1、在短期内,联邦研发(R&D)资助水平可能会下降,或至少保持稳定。对稀缺资源的竞争将造成现有计划与机构对改革发展产生竞争。

2、经过30年的增长,州级资助研发已趋于稳定并在许多州开始减少。

3、人口统计资料表明,在短期内,相对较小比例的个体谋求本科教育。对研究生教育的追求是对本科生债务水平、工资停滞以及对未来进一步受教育的投资不确定性的反应。

4、发展中国家正在建立能够提供有技能劳动力的教育体系,吸引研发所需的投资。美国研发和高等教育系统现在有了竞争对手。

 

立即促进转型研究

前面的几节用了5个例子对地理科学转型历史进行了追溯,并讨论了在研究经费和高等教育面临着严重且前所未有的挑战时,转型研究对美国经济至关重要。在这最后一节中,委员会结合NSF特定的地理与空间科学(GSS)计划,提出了促进地理科学转型研究的想法与建议。

教育计划

建议1GSS应该检查其资助经费的程度,尤其是支持地理学教育方面的,对那些受益于获得资助项目经费的学生培养转型研究的潜力,鼓励首席研究人员(PIs)在其申请计划中注意这类潜力。

像NSF这样的资助机构,资助经费可能被视为促进转型研究的机遇,通过产生这类研究所需的各种关键的、创造性独立想法。首席研究人员(PIs)甚至可能被鼓励在其申请书中解决并强调一些相关特征,诸如:

  • 如何以及在多大程度上让申请项目支持的学生接触转型研究的概念?
  • 申请书中支持的学生如何以及在多大程度上被鼓励进行批判性、创造性以及独立思考?
  • 他们如何以及在多大程度上在地理科学中接触前期转型研究的性质和影响?
  • 其他学科背景的学生如何以及在多大程度上被鼓励去学习和应用地理科学的观点来解决问题?
  • 有地理科学背景的学生如何以及在多大程度上被鼓励去学习和应用其他学科的观点来解决问题?
  • 有地理科学背景的学生如何以及在多大程度上被鼓励去应用地理研究的观点解决其他学科方面问题?

 

研究文化

建议2GSS继续强调NSF的政策和项目设计应该旨在提高其受资助者的民族、年龄和性别多样性。

地理科学已发展成为一种多学科交叉的文化,在其中横跨传统学科界限的合作不但常见而且受到鼓励,并且转型性的思想往往产生于这种合作。然而,地理科学界的研究人员忽视NSF对此方向的担忧以及长期不懈的努力,离 “看上去像美国”的目标还有一段很长的距离。妇女,GBLT*(译者注*:GBLT为男同性恋、双性恋、女同性恋、变性人的英文单词首字母缩写。)以及少数民族在地理科学的各个领域的代表性仍然不同,尽管这类群体为研究计划带来新的、变革性想法的潜力。NSF可能会做更多,以鼓励跨种族和性别差异,以及在经验丰富的研究专家和早期职业教师之间的合作。

建议3从促进转型研究的利益考虑,GSS也应认识到国家之间、学科间以及学术机构、工业界、政府和军方以及情报界开展合作研究的重要性。

尽管美国和欧洲研究人员间的合作很常见,并且与中国研究人员开展这样的合作工作也在不断增加,由于语言和研究文化差异、旅行和交流问题、人身安全、缺乏双边或多边经费资助等问题,与世界上许多其他地区的合作仍然会产生不利影响。然而,这种合作可以极大地刺激并带来大量的新想法和观点。在促进工业、军事以及情报机构间加强互动方面,还可以做很多工作。交流和实习项目可为接触到新的、潜在的转型想法提供更多机会。NSF也可以鼓励首席研究人员PIs在欧洲和中国以外增加国际交流,邀请这些社区代表们参加顾问委员会、研讨会或在线研讨会中。

职业发展

传统方法评估学术任命候选人和职业发展可能无法提供转型研究潜力的最佳指标。近来,研究评价的过程通过使用现成的文献计量学而变得更加量化,更少依赖由候选人同行开展的独立、复杂和定性的评价。基于文献计量学的评价可能会鼓励候选人把其贡献分割成最小发表单位,达到尽可能增加合作者的数量,并强调高影响因子的期刊,而不是那些最有可能把研究成果传达给最感兴趣同行的期刊。以计算机科学领域近年最重要的进展为例,测量其对社会的影响,2014年NRC(美国国家科学研究理事会)报告《促进美国科研事业》指出:“例如,文献计量学,在应用佩奇关于谷歌搜索算法专利时,在(算法)首次出现在那些出版物期间,不会专门(particularly)把支持引用标记为高影响力。”

职业发展实践也可能强调个人的活动而牺牲协作方面的成绩。与其他学科建立合作的青年教师,从激励与相互融合中受益,结果可能会在最后受到以学科为中心的体系的惩罚。组织研讨会,构建同事网络,并追求外部经费资助的最大效益都可以为促进转型研究作出巨大贡献,但都会在职业生涯早期阶段也就是当真正原创的思想和发现的潜力可以达到最高的时候望而却步。

如前文所述,在发现4中指出的,到目前为止,研究未能发现够预测个人将产生转型研究可能性的特征。因此,此时,委员会选择不就GSS(地理与空间科学)可能会寻找的鼓励开展转型研究的个体特征方面提出建议。然而,尽管目前尚缺乏坚实的支撑研究,第2章以委员会关于可能有利于转型研究的个体特征的共识结束。

资助实践

建议4在更多地支持转型研究的考虑方面,GSS应当在NSF内外联合其他群体,探索并评估新途径来研究本节讨论的研究资助和提案评审工作。

委员会建议,一些来自更多强调转型研究的压力来自一种信念,提案评审的过程本质上是保守的,往往反对涉及高风险,但也可能会带来高回报的项目。因此,鼓励转型研究的一种途径可能存在于评审过程中,也许在提案评审过程的修改中。

结论

虽然没有关于转型研究的单一、简洁并且包罗万象的定义,委员会信息收集中产生了两种突出的主题。首先,转型研究通常具有的高价值或高回报通过各种不同方式得以体现:在现有研究界中进行广泛的研究重新定向,形成一个新的研究社区或学科,或产生一个新的行业。本报告讨论的5个案例研究对地理学科中的这种高价值或回报提供了充足的证据。其次,由于转型研究突破性的属性使首席研究人员难于作出预见,也使评审者难于作出评价,它为资助机构带来了不同寻常的高风险。

对这种二元性的理性反应就是采用风险最小化的同时努力争取获得回报最大化。委员会用创新扩散模型对可能有助于回报最大化的各种因素的讨论提供了框架:公开分享各种想法、迅速传播、打破包括学术界烟囱式纪律在内的制度障碍。委员会把这些理念在地理科学和美国国家自然科学基金的地理空间科学计划的特定背景下进行了扩展,并为风险最小化提出了建议。这些(建议)包括为青年地理科学家(开展)转型研究寻求更好的培养途径,确定可以有利于地理科学研究文化开展转型研究的途径,解决职业生涯发展过程中阻碍转型研究的一些方面,以及探索对转型研究资助申请进行开发与评审新途径。

在当前环境下以及国家科学政策整体状态和性能方面,所有这些建议都不能直接解决本报告提出的问题。在广泛的研究事业中,地理科学只是非常小的一部分,尽管近几十年来该学科在核心概念上努力实现更大声望方面取得了进步,这些想法在本报告详述的国家关于4个挑战的辩论中几乎肯定不会被看到。然而,在地理科学领域,此处的4个建议确实具体解决本报告中所述及的国家研究面临的4个挑战。国家和州级研究经费资助水平下降(挑战1和2)的问题,可以通过更多与私营部门联系的开发与计划以及与政府机构开展研究伙伴关系(建议3)的方式部分抵消。这在过去GIS和遥感作为转型科学增长时是有效的,很可能现在会一样有效,未来甚至会更有效。促进一个开放协作的创新开发和推广系统(建议3),将有助于抵制争夺稀缺研究经费(挑战1和2)所带来的潜在扼杀影响。鼓励转型研究以及在晚期初始/早期推广阶段的定向资助,有助于最大化政府投资的成功性,并抵消整体资金减少带来的影响。将专门开展训练学生在转型研究性质及成就方面的工作(建议1和2)作为目标,将有助于确保高学历人员占有更大的比例,有能力推进地理科学发展,并抵消这类训练有素个体绝对数量的潜在下降以及在其他国家接受训练的这类学生日益激烈的竞争(挑战3和4)两方面所带来的影响。增加研究群体的多样性(建议2),不仅有助于带来广泛的观点,对确认转型研究机遇很重要,还有助于增加高等教育学生的储备量(挑战3)。此外,更具多样性可以促进更多国际研究社区参与以及创新思想在早期推广阶段的交流。最后,提案评审(建议4)的新方法有潜力促进转型研究,从而最终解决挑战1、2和4。

 

原文题目:Fostering Transformative Research in the Geographical Sciences

资料来源:http://www.nap.edu/read/21881

   

(黄铭瑞、林巧编译,殷永元审核)