促進地理科學轉型研究

地理科學轉型研究委員會

地理科學委員會

地球科學與資源董事會

地球與生命研究部

美國國家科學工程醫(yī)學研究院

美國國家科學院出版社

華盛頓特區(qū)

www.nap.edu

摘要

　　所有研究的中心目的是創(chuàng)造新知識。在地理科學是由創(chuàng)造新的空間、地方間的關系，以及對地球的人為和非人為特性與過程的新知識的渴望驅動的。但是一些研究工作超越了這些適度的目標并為進一步研究帶來了新的機遇，或影響了更廣泛的獲取知識的過程，或改變一個領域內(nèi)其他研究人員關于世界的看法和他們進行研究的方法。在這種情況下，研究能夠使整個研究領域轉型。由于它的積極影響，本質上可以認為，轉型性研究比傳統(tǒng)研究更具價值，而且資助機構顯然把轉型研究看作是值得通過具體項目鼓勵開展并提供資助的。關于轉型研究資助計劃的評估很少，而且提供的關于其實效方面的結果也是喜憂參半。撰寫本報告向委員會提出的挑戰(zhàn)及中心問題是，轉型研究是否可在它申請之時就被確認，而不是在它已經(jīng)實施、傳播以及它對學科的影響已經(jīng)很清楚之后。

　　這個問題復雜性在于沒有對轉型研究的單一定義，也沒有高風險、高回報的研究存在，在近期也不可能出現(xiàn)這種研究。對這類研究最接近的定義可能是2007年國家科學委員會定義的：“轉型研究包含本質上改變我們對重要科學現(xiàn)象或工程概念或教育實踐的理解，或導致創(chuàng)建一個新的范式或科學、工程或教育領域的想法、發(fā)現(xiàn)或工具。這類研究挑戰(zhàn)當前的理解或為新領域提供途徑?！倍x的文字包括提到了轉型研究的結果（發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)建一個新范式或科學領域），但也提及了這類研究的投入，比如所用到的工具。轉型什么可以包括當前的理解、一個現(xiàn)有概念或現(xiàn)有的實踐。

　　在美國國家科學基金會的要求下，美國國家科學院成立了一個委員會，對地理科學過去在轉型研究方面的進展提供洞察，以便未來對之予以鼓勵。這一任務要求委員會采用歷史性途徑開展研究，通過回顧轉型研究在過去如何興起、早期標志是什么，以及未來如何培養(yǎng)（在全文中見欄1.1之任務完整陳述）。為執(zhí)行這一任務，委員會通過一次研討會、一份在線調查閱卷以及一次相關文獻調研（在全文中見附件B之貢獻者完整名單），從廣泛的跨地理科學及其附屬學科領域以及評價研究成果的專家們那里，收集信息。

　　由于此研究的主要倡導者是美國國家科學基金會（NSF），而且由于NSF在地理科學領域資助研究的主要計劃是社會、行為及經(jīng)濟科學董事會的《地理與空間科學(GSS)計劃》，委員會選擇將其諸多結論以對那個項目建議的方式表達。不過，許多發(fā)現(xiàn)及建議將與其他機構、研究所或個體的工作相關。

　　委員會在其促進轉型研究發(fā)展建議中采用了一種由3部分組成的方法。首先，他們詳細地探討了轉型性研究的概念、審核了一些已提出的相關術語定義以及旨在刺激、鼓勵與促進轉型研究的融資計劃。其次，他們研究了在20世紀末至21世紀初期間，由于各種轉型的刺激所產(chǎn)生的，在地理科學中新出現(xiàn)的研究方向的歷史。這些被放在一個創(chuàng)新擴散一般模型中考慮，以及關于能夠提供研究創(chuàng)新與成功傳播思想方面的全面經(jīng)驗。最后，把他們的發(fā)現(xiàn)從歷史調研轉化為現(xiàn)實環(huán)境，該委員會調查了美國當前的研究環(huán)境，特別是關于資金以及與過去和其他國家的情況進行比較。

　　近期地理科學轉型性研究

　　為了檢查地理科學的關于轉型思路的研究進展及傳播情況，委員會調研了可以認為是在過去50年里已經(jīng)發(fā)生轉型的5個地理學研究領域。這5個實例是在廣泛的政治生態(tài)、社會理論評估準則下確定的，這些政治生態(tài)與社會理論直接由地理發(fā)布信息并與其相關，此處提及的有空間社會理論、環(huán)境遙感、地理信息科學（GIS）以及全球氣候變化。在一般創(chuàng)新傳播概念的背景下，發(fā)明者和早期的創(chuàng)新者、思想來源以及刺激被認為是這些轉型研究領域在地理科學領域內(nèi)外發(fā)展并廣泛傳播的原因。

　　在所有5個案例研究中，后續(xù)傳播和進一步發(fā)展是由一定數(shù)量平行且互補的過程機制促進的。面對面會談，開發(fā)人員與早期采用者之間通過一系列研討會、座談會和正式研究小組的直接溝通是空間社會理論與政治生態(tài)傳播的一個特征，而大型官方指導委員會和半永久的政府機構不是其特征。在遙感和GIS領域，早期研討會同樣重要，其中一些已作為定期正式舉辦的大規(guī)模事件成為貫例。他們也受益于大型國家計劃研究基金的建立和知識傳播。在上世紀90年代早期，針對關于GIS僅僅是一種工具或技術還是一套原則、知識及理論的激烈爭論，幫助GIS提升了形象并建立了其實質性的知識領域。全球氣候變化已廣泛的通過各種學科、多學科交叉的期刊與圖書中，以及常規(guī)且備受矚目的政府間氣候變化專門委員會和美國全球變化研究計劃報告廣為傳播。許多這樣的出版物在大眾媒體獲得大量關注，通過這種傳播，發(fā)展了公眾意識并吸引年輕人加入研究團體。像GIS一樣，全球氣候變化也通過高調的辯論廣泛的傳播。除了這些觀測，該委員會在其案例研究回顧中提出了若干重要發(fā)現(xiàn)：

　　發(fā)現(xiàn)1：轉型創(chuàng)新可以由各種各樣的個人和團體，由各種各樣的知識來源，包括一些老的和長期被忽視的想法通過改革和演化路徑而來。

　　發(fā)現(xiàn)2：在科學研究領域的一個開放創(chuàng)新體系，甚至能鼓勵競爭團體之間的信息交換，有助于國家、資助機構或基金委最快速、多產(chǎn)并高效地實現(xiàn)其學術研究領域目標。

　　發(fā)現(xiàn)3：促進創(chuàng)新者和用戶間的即時溝通，對發(fā)展以及對轉型創(chuàng)新理念的傳播至關重要。

　　發(fā)現(xiàn)4：在研究實施之前，沒有已經(jīng)建立的能夠識別特定個體或概念作為轉型創(chuàng)新來源的指標。

　　委員會還注意到，研究項目往往并不起源于地理科學，但地理科學會發(fā)揮關鍵作用，在某些情況下，還能擔任研究領導工作。

當前背景

　　在前一節(jié)中，委員會強調創(chuàng)新的來源往往是無形的，但背景決定一切。如果背景決定一切，那么地理科學未來轉型的潛力必須放置在當代背景下，委員會認為目前美國研究界面臨著4個挑戰(zhàn)，一個新的轉型研究重點可能是一個合符邏輯的反應： 

　　1、在短期內(nèi)，聯(lián)邦研發(fā)（R&D）資助水平可能會下降，或至少保持穩(wěn)定。對稀缺資源的競爭將造成現(xiàn)有計劃與機構對改革發(fā)展產(chǎn)生競爭。

　　2、經(jīng)過30年的增長，州級資助研發(fā)已趨于穩(wěn)定并在許多州開始減少。

　　3、人口統(tǒng)計資料表明，在短期內(nèi)，相對較小比例的個體謀求本科教育。對研究生教育的追求是對本科生債務水平、工資停滯以及對未來進一步受教育的投資不確定性的反應。

　　4、發(fā)展中國家正在建立能夠提供有技能勞動力的教育體系，吸引研發(fā)所需的投資。美國研發(fā)和高等教育系統(tǒng)現(xiàn)在有了競爭對手。

立即促進轉型研究

　　前面的幾節(jié)用了5個例子對地理科學轉型歷史進行了追溯，并討論了在研究經(jīng)費和高等教育面臨著嚴重且前所未有的挑戰(zhàn)時，轉型研究對美國經(jīng)濟至關重要。在這最后一節(jié)中，委員會結合NSF特定的地理與空間科學（GSS）計劃，提出了促進地理科學轉型研究的想法與建議。

教育計劃

　　建議1：GSS應該檢查其資助經(jīng)費的程度，尤其是支持地理學教育方面的，對那些受益于獲得資助項目經(jīng)費的學生培養(yǎng)轉型研究的潛力，鼓勵首席研究人員（PIs）在其申請計劃中注意這類潛力。

　　像NSF這樣的資助機構，資助經(jīng)費可能被視為促進轉型研究的機遇，通過產(chǎn)生這類研究所需的各種關鍵的、創(chuàng)造性獨立想法。首席研究人員（PIs）甚至可能被鼓勵在其申請書中解決并強調一些相關特征，諸如：

研究文化

　　建議2：GSS繼續(xù)強調NSF的政策和項目設計應該旨在提高其受資助者的民族、年齡和性別多樣性。

　　地理科學已發(fā)展成為一種多學科交叉的文化，在其中橫跨傳統(tǒng)學科界限的合作不但常見而且受到鼓勵，并且轉型性的思想往往產(chǎn)生于這種合作。然而，地理科學界的研究人員忽視NSF對此方向的擔憂以及長期不懈的努力，離 “看上去像美國”的目標還有一段很長的距離。婦女，GBLT*（譯者注*：GBLT為男同性戀、雙性戀、女同性戀、變性人的英文單詞首字母縮寫。）以及少數(shù)民族在地理科學的各個領域的代表性仍然不同，盡管這類群體為研究計劃帶來新的、變革性想法的潛力。NSF可能會做更多，以鼓勵跨種族和性別差異，以及在經(jīng)驗豐富的研究專家和早期職業(yè)教師之間的合作。

　　建議3：從促進轉型研究的利益考慮，GSS也應認識到國家之間、學科間以及學術機構、工業(yè)界、政府和軍方以及情報界開展合作研究的重要性。

　　盡管美國和歐洲研究人員間的合作很常見，并且與中國研究人員開展這樣的合作工作也在不斷增加，由于語言和研究文化差異、旅行和交流問題、人身安全、缺乏雙邊或多邊經(jīng)費資助等問題，與世界上許多其他地區(qū)的合作仍然會產(chǎn)生不利影響。然而，這種合作可以極大地刺激并帶來大量的新想法和觀點。在促進工業(yè)、軍事以及情報機構間加強互動方面，還可以做很多工作。交流和實習項目可為接觸到新的、潛在的轉型想法提供更多機會。NSF也可以鼓勵首席研究人員PIs在歐洲和中國以外增加國際交流，邀請這些社區(qū)代表們參加顧問委員會、研討會或在線研討會中。

職業(yè)發(fā)展

　　傳統(tǒng)方法評估學術任命候選人和職業(yè)發(fā)展可能無法提供轉型研究潛力的最佳指標。近來，研究評價的過程通過使用現(xiàn)成的文獻計量學而變得更加量化，更少依賴由候選人同行開展的獨立、復雜和定性的評價?；谖墨I計量學的評價可能會鼓勵候選人把其貢獻分割成最小發(fā)表單位，達到盡可能增加合作者的數(shù)量，并強調高影響因子的期刊，而不是那些最有可能把研究成果傳達給最感興趣同行的期刊。以計算機科學領域近年最重要的進展為例，測量其對社會的影響，2014年NRC（美國國家科學研究理事會）報告《促進美國科研事業(yè)》指出：“例如，文獻計量學，在應用佩奇關于谷歌搜索算法專利時，在（算法）首次出現(xiàn)在那些出版物期間，不會專門（particularly）把支持引用標記為高影響力?！?/p>

　　職業(yè)發(fā)展實踐也可能強調個人的活動而犧牲協(xié)作方面的成績。與其他學科建立合作的青年教師，從激勵與相互融合中受益，結果可能會在最后受到以學科為中心的體系的懲罰。組織研討會，構建同事網(wǎng)絡，并追求外部經(jīng)費資助的最大效益都可以為促進轉型研究作出巨大貢獻，但都會在職業(yè)生涯早期階段也就是當真正原創(chuàng)的思想和發(fā)現(xiàn)的潛力可以達到最高的時候望而卻步。

　　如前文所述，在發(fā)現(xiàn)4中指出的，到目前為止，研究未能發(fā)現(xiàn)夠預測個人將產(chǎn)生轉型研究可能性的特征。因此，此時，委員會選擇不就GSS（地理與空間科學）可能會尋找的鼓勵開展轉型研究的個體特征方面提出建議。然而，盡管目前尚缺乏堅實的支撐研究，第2章以委員會關于可能有利于轉型研究的個體特征的共識結束。

資助實踐

　　建議4：在更多地支持轉型研究的考慮方面，GSS應當在NSF內(nèi)外聯(lián)合其他群體，探索并評估新途徑來研究本節(jié)討論的研究資助和提案評審工作。

　　委員會建議，一些來自更多強調轉型研究的壓力來自一種信念，提案評審的過程本質上是保守的，往往反對涉及高風險，但也可能會帶來高回報的項目。因此，鼓勵轉型研究的一種途徑可能存在于評審過程中，也許在提案評審過程的修改中。

結論

　　雖然沒有關于轉型研究的單一、簡潔并且包羅萬象的定義，委員會信息收集中產(chǎn)生了兩種突出的主題。首先，轉型研究通常具有的高價值或高回報通過各種不同方式得以體現(xiàn)：在現(xiàn)有研究界中進行廣泛的研究重新定向，形成一個新的研究社區(qū)或學科，或產(chǎn)生一個新的行業(yè)。本報告討論的5個案例研究對地理學科中的這種高價值或回報提供了充足的證據(jù)。其次，由于轉型研究突破性的屬性使首席研究人員難于作出預見，也使評審者難于作出評價，它為資助機構帶來了不同尋常的高風險。

　　對這種二元性的理性反應就是采用風險最小化的同時努力爭取獲得回報最大化。委員會用創(chuàng)新擴散模型對可能有助于回報最大化的各種因素的討論提供了框架：公開分享各種想法、迅速傳播、打破包括學術界煙囪式紀律在內(nèi)的制度障礙。委員會把這些理念在地理科學和美國國家自然科學基金的地理空間科學計劃的特定背景下進行了擴展，并為風險最小化提出了建議。這些（建議）包括為青年地理科學家（開展）轉型研究尋求更好的培養(yǎng)途徑，確定可以有利于地理科學研究文化開展轉型研究的途徑，解決職業(yè)生涯發(fā)展過程中阻礙轉型研究的一些方面，以及探索對轉型研究資助申請進行開發(fā)與評審新途徑。

　　在當前環(huán)境下以及國家科學政策整體狀態(tài)和性能方面，所有這些建議都不能直接解決本報告提出的問題。在廣泛的研究事業(yè)中，地理科學只是非常小的一部分，盡管近幾十年來該學科在核心概念上努力實現(xiàn)更大聲望方面取得了進步，這些想法在本報告詳述的國家關于4個挑戰(zhàn)的辯論中幾乎肯定不會被看到。然而，在地理科學領域，此處的4個建議確實具體解決本報告中所述及的國家研究面臨的4個挑戰(zhàn)。國家和州級研究經(jīng)費資助水平下降（挑戰(zhàn)1和2）的問題，可以通過更多與私營部門聯(lián)系的開發(fā)與計劃以及與政府機構開展研究伙伴關系（建議3）的方式部分抵消。這在過去GIS和遙感作為轉型科學增長時是有效的，很可能現(xiàn)在會一樣有效，未來甚至會更有效。促進一個開放協(xié)作的創(chuàng)新開發(fā)和推廣系統(tǒng)（建議3），將有助于抵制爭奪稀缺研究經(jīng)費（挑戰(zhàn)1和2）所帶來的潛在扼殺影響。鼓勵轉型研究以及在晚期初始/早期推廣階段的定向資助，有助于最大化政府投資的成功性，并抵消整體資金減少帶來的影響。將專門開展訓練學生在轉型研究性質及成就方面的工作（建議1和2）作為目標，將有助于確保高學歷人員占有更大的比例，有能力推進地理科學發(fā)展，并抵消這類訓練有素個體絕對數(shù)量的潛在下降以及在其他國家接受訓練的這類學生日益激烈的競爭（挑戰(zhàn)3和4）兩方面所帶來的影響。增加研究群體的多樣性（建議2），不僅有助于帶來廣泛的觀點，對確認轉型研究機遇很重要，還有助于增加高等教育學生的儲備量（挑戰(zhàn)3）。此外，更具多樣性可以促進更多國際研究社區(qū)參與以及創(chuàng)新思想在早期推廣階段的交流。最后，提案評審（建議4）的新方法有潛力促進轉型研究，從而最終解決挑戰(zhàn)1、2和4。

　　原文題目：Fostering Transformative Research in the Geographical Sciences

　　資料來源：http://www.nap.edu/read/21881

　　（黃銘瑞、林巧編譯，殷永元審核）