世界一流學科的建設歷史、現狀和發展方向

梁健

[摘 要] 生態學是研究生物與環境之間相互關系的學科。我國生態學學科發展現狀與美國還有不小的差距。在“雙一流”背景下，我國研究部門應緊密結合實際，服務國家急需，尤其是青藏高原上的相關機構，要聚焦國家生態安全屏障和以國家公園為主題的自然保護地體系建設，建立長期監測體系，開展預測性和前瞻性的科學研究，推進生態安全屏障保護和建設關鍵技術研究與示范，解析生態系統旗艦物種、特有物種的環境適應機理，加強綠水青山、冰天雪地轉化為金山銀山的能力，助力青藏高原生態保護與高質量發展。

[關鍵詞] 一流學科;生態學;建設歷史;建設現狀;發展方向

[基金項目] 2019年度青海大學教育教學研究項目“多學科領域支撐的一流學科建設評估研究”（JY201909）

[作者簡介] 梁 ?。?983—），男，山東煙臺人，理學博士，青海大學一流學科建設辦公室副教授，碩士生導師，主要從事高原特色生物資源研究。

[中圖分類號] Q14-5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）27-0021-04 [收稿日期] 2021-11-10

一、生態學發展歷史

生態學一詞最早由恩斯特·?？藸栍?869年首次提出，這一詞匯來源于希臘詞根“οικοσ”和“λογοσ”，兩個希臘詞根分別表示：住所、處所，學問、知識[1]。關于生態學含義界定經歷了漫長的歷史過程，期間勒特、唐納德·沃斯特、卡森、恩斯特·?？藸柕瓤茖W家對這一名詞的概念確定做出了重要貢獻，最終大家普遍認可生態學的概念為：“生態學是研究生物與環境之間所有關系（或相互關系）的學科?！?/p>

公元16世紀之前，是生態學的萌芽期，科學家通過比較觀察的方法，認識到環境和氣候對生物生長的重要性。從17世紀開始，1670年，化學家鮑爾探究了氣壓對動物影響的效應。1735年，雷莫發表了昆蟲學著作，記述了許多關于昆蟲生態學的內容。1807年，洪堡提出了植物群落、群落外貌等概念，并結合氣候和地理因子描述了物種的分布規律。19世紀末20世紀初，生態學逐漸成為一門獨立的科學。1855年，德坎多爾將積溫概念引入植物生態學。1859年，達爾文發表了《物種起源》。1877年，莫比烏斯創立生物群落的概念。1896年，施羅特創立了個體生態學和群體生態學概念。20世紀初至20世紀50年代是生態學發展的鞏固期。這一時期生態學理論形成、生物種群和群落由定性向定量描述、生態學實驗方法逐步發展，形成了北歐學派、法瑞學派、英美學派和前蘇聯學派四個代表性的派系。當前，生態學已經形成了細胞、組織、器官、器官系統、個體、種群、群落、生態系統、景觀、生物群區、生物圈等11個綜合組織層次[2]。發展目標上，重點強化科學發現與機理認識，強調多過程、多尺度、多學科的綜合研究，重視系統模擬與科學預測。發展方向上，從單純探索自然的理學走向理學、工程技術與社會科學的結合，實現了由認識自然的理論研究向理論與應用并舉的跨越。

二、“世界一流”生態學學科建設現狀

（一）美國“世界一流”生態學學科建設現狀

美國被認為是世界上生態學最發達的國家。1897年，美國考爾斯發表了博士論文《印第安納州北部沙丘植物區系的生態學關系》，開啟了對于植物演替問題的生態學研究，成為全球植物生態學研究的奠基者之一。1915年，美國成立了生態學會，會員人數超萬人。學會主要從事生態學的教育、科學研究和利用生態科學解決重要的生態環境問題。1920年，美國生態學會創辦了生態學學術期刊Ecology，主要刊登生態學領域的研究論文，學會擁有兩種生態學領域的頂級雜志。1953年，美國著名生態學家奧德姆撰寫的《生態學基礎》（Fundamentals of Ecology）出版，成為受世界各國歡迎的生態學“經典之作”，已出版第五版。1962年，蕾切爾·卡遜撰寫出版了《寂靜的春天》，講述了因過量使用農藥嚴重危害了人類生存的環境，導致人類將面臨“一個沒有鳥、蜜蜂和蝴蝶的世界”，喚起了人們的環境保護意識，引發了公眾對環境問題的注意，激勵各國重視生態環境保護問題，科學家開始注重生態學原理在環境治理中的應用。

在高等教育領域，1990年美國普林斯頓大學最先創建生態學與進化生物學系。目前，美國生態學排名前10的學校分別是，芝加哥大學生態學與生物進化系，哈佛大學有機生物學與進化生物學系，加州大學伯克利分校生態學系，加州大學戴維斯分校進化與生態學系，杜克大學生態學項目，康奈爾大學生態學與進化生物學系，斯坦福大學全球生態學系，普林斯頓大學生態學與進化生物學系，德州大學奧斯汀分校生命科學學院，佐治亞大學奧德姆生態學院等。加州大學戴維斯分校進化與生態學系是美國規模最大的生態學研究基地。美國72所大學設有生態學專業，40所高校的生態學專業位居世界前100名。

（二）我國“世界一流”生態學學科建設現狀

“生態學”這一漢語名詞在中國的出現可以追溯到20世紀30年代，20世紀50年代我國生態學進入顯著發展階段，80年代進入迅速發展時期。進入新世紀，生態學研究重點關注生態系統的環境壓力和環境問題，探索生態環境問題的解決方案[1，3]。1979年我國生態學會成立，目前會員人數超過萬人。2011年，國務院學位委員會將生態學調整為一級學科。目前，全國開設生態學本科專業的院校67家，生態學一級學科碩士點招生單位111家，一級學科博士點招生單位61家。2017年，教育部、財政部、國家發展改革委聯合發布首批“雙一流”建設高校及建設學科名單，42所高校進入“一流高?！苯ㄔO序列、95所高校進入“一流學科”建設序列，其中“生態學”一流學科建設有11所高校[4]。我國生態學進入“永攀學科高峰，爭創世界一流”新發展時期。

學科以什么樣的標準進行評判呢？目前大家較為認可的方式是通過排名進行衡量[5]?！半p一流”主要通過教育部組織相關專家開展學校、學科評估。從2002年開始，我國共計開展了四輪學科評估。由于生態學2011年才被設立為一級學科，因此生態學作為一級學科參加了第三輪和第四輪的學科評估。第三輪學科評估中共計78所高校參與，整體水平前三檔的高校分別是：北京師范大學、中山大學、復旦大學、華東師范大學、浙江大學、云南大學、蘭州大學、北京大學、南京大學。第四輪學科評估中共計100所高校和科研機構參加生態學學科評估，評估結果“A+”的高校有2所，分別是：浙江大學、中山大學;評估結果“A”的高校有3所，分別是：北京大學、東北師范大學和蘭州大學;評估結果“A-”的高校有5所，分別是：北京師范大學、復旦大學、華東師范大學、南京大學、云南大學;評估結果“B+”“B”“B-”的高校各有10所。

同期對比國際科學評估排名，分析我國生態學學科情況。以軟科中國大學排名中世界一流學科排名（以下簡稱GRAS）為基準，2017年GRAS排名中，我國沒有一所高校進入生態學專業全球前100。排名靠前的是北京大學113名，北京師范大學204名，香港大學240名。2021年GRAS排名中，北京大學躋身81位，中山大學116名，北京師范大學152名，整體進步明顯。以2017年GRAS中教師獲權威獎項數排名，北京大學位列113名，北京師范大學204名，香港大學239名。2021年GRAS排名中，分別是北京大學81名，中山大學116名，北京師范大學152名，從綜合表現來看，我國生態學發展水平良好。從發展勢頭來看，過去五年我國的生態學學科發展迅速，論文水平提升明顯，社會知名度進一步提高。

（三）“世界一流”生態學學科現狀分析

當前生態學學科發展正面臨著前所未有的機遇，同時也肩負著重大的歷史使命和責任，要求生態學研究必須立足時代、面向全球、注重學科交叉融合。同時必須認識到，由于生態學學科交叉、融合、龐雜的基本特征，截至目前全球生態學研究流派眾多、理論模型層出不窮，缺乏大一統的基本理論框架，甚至對于最終是否能夠出現大一統理論，大家都持不同意見。20世紀80年代以來，全球經濟快速發展，人口快速增長，環境問題逐步顯現，推動生態學朝著解決環境問題的方向快速發展。但是必須從根本上認識到近百年來生態學的發展仍然緩慢，沒有出現可以推演的定律，達爾文的物種進化理論也只是現象的歸納結果。生態學理論研究乏善可陳，以種群動態、生態系統動態等有關規律研究為例，生態學中相關研究規律往往不能適用于多數情況，因此曾有人說“‘生物學’（此處是指包括生態學的大生物科學領域）中只有一條普遍定律，那就是一切生物學定理都有意外”。譬如“生物圈2號”實驗的失敗，警示人類目前還無法建造一個脫離地球自然環境的棲息地。但同時告訴我們，人類要依賴地球存活，要珍惜大自然的一切，與地球萬物共同持續發展，不能妄圖征服自然。

三、“世界一流”生態學學科建設方向

（一）學科建設思想

黨的十八大以來，“生態文明建設”成為“五位一體”總體布局的重要部分，將生態文明建設同經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設提到了同一高度。黨的十九大報告指出：“必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，堅持節約資源和保護環境的基本國策，像對待生命一樣對待生態環境，統籌山水林田湖草系統治理，實行最嚴格的生態環境保護制度，形成綠色發展方式和生活方式，堅定走生產發展、生活富裕、生態良好的文明發展道路，建設美麗中國，為人民創造良好生產生活環境，為全球生態安全作出貢獻?！?018年，我國在國家機構改革中組建了“自然資源部”和“生態環境部”，集中力量加強我國生態環境保護，推進“美麗中國”建設。以上對我國生態學學科發展提出了新的要求和期待。

（二）學科建設方向

國務院學位委員會將生態學升級為一級學科后，在2018年7月確定生態學一級學科下設7個二級學科方向，即動物生態學、植物生態學、微生物生態學、生態系統生態學、景觀生態學、修復生態學和可持續生態學。近年來，我國環境污染和生態破壞問題日益嚴重，環境事件頻發，給生態學提出了新的挑戰，“污染事件的發生發展過程、怎樣利用生態學理論解決當前環境問題、怎樣評價污染問題的治理效果”等一系列問題給生態學的發展提出了新挑戰。首先，生態學的研究必須立足于生物與環境的相互關系。其次，理解生態學是一個學科群的屬性，鼓勵新學科分支的產生，以交叉學科的思想解決現有科學問題。最后，生態學雖屬于理科范疇，也要加強與工程學、技術科學和人文科學的交叉及聯合研究。

以青藏高原為例，其為亞洲乃至北半球氣候變化的“感應器”和“敏感區”，是我國與東亞氣候系統穩定的重要屏障機制，這一地區的生態安全屏障作用、發展趨勢，受到全球關注。針對青藏高原地區持續出現的氣候變暖、冰川退縮、野生動物棲息地破壞、草地退化等日益突出的生態問題，前期已開展了一系列監測、生態恢復建設工程及修復效應監測評估，取得了部分具有代表性的研究成果，開展了一批生態系統保護、恢復、可持續關鍵技術的推廣[6]。但是必須認識到，現有生態學理論、模型、技術對生態安全屏障保護的理論和技術支撐仍然不足。黨的十八屆三中全會提出“建立國家公園體制”，黨的十九大進一步提出“建立以國家公園為主體的自然保護地體系”，明確了我國自然保護地體系的轉變，表明我國生態保護進入了新時代、新階段。同時必須客觀認識到國家公園在我國還處于起步較晚、理念較新、研究較少的初級階段。國家公園研究并非單一的自然科學問題，同樣是關乎國家生態安全和生態文明戰略的哲學社會科學問題。未來生態學研究中，還要注重生態基礎理論研究，進一步明晰這一復雜的社會、經濟、自然復合系統。一是建立長期的監測體系，在更大尺度、更長時間上開展更多內容的監測，積累青藏高原的第一手生態數據。二是開展預測性和前瞻性的科學研究，深刻認識青藏高原環境變化對于全球氣候變化的影響和發展趨勢，明確其對自然和人工生態系統的重要影響。青?！叭础笔侵腥A水塔，要對水文生態學開展探究，須認識和預測淡水資源和環境的變化，明確三江源生態系統水源的涵養能力。三是進一步探究重要生態功能區維持和退化的機理，推進生態安全屏障保護和建設關鍵技術研究與示范，明確區域類型及功能定位，構建合理的監測與評價指標體系，集成保護和修復技術研究，開展基礎理論、修復技術、適用性分析集成研究，形成系統性和綜合性的生態安全屏障保護與建設支撐技術，助力“碳中和”目標實現。四是從分子生態學的角度闡釋青藏高原生態系統旗艦物種、特有物種的環境適應機理，探究生物多樣性與生態系統功能耦合的關系。五是通過交叉學科的研究，加強綠水青山、冰天雪地轉化為金山銀山的能力，真正實現青藏高原生態保護優先，推動高質量發展，創造高品質生活。

參考文獻

[1]馬振興，胡澤，張偉，等.中、外文“生態學”一詞之最初起源及定義考證[J].生物學通報，2017，52（11）：9-11.

[2]EUGENE P ODUM， GARY W BARRETT.生態學基礎[M].陸健健，王偉，王天慧，等譯.北京：高等教育出版社，2009：3-5.

[3]李文華.中國生態學研究的回顧與展望[J].資源與生態學報（英文版），2010（1）：3-14.

[4]教育部學位與研究生教育發展中心.教育部：公布“雙一流”建設高校和學科名單[J].教育，2017（41）：6.

[5]菲利普·G·阿特巴赫，張東輝.排名的困境[J].學位與研究生教育，2007（7）：11-12.

[6]孫鴻烈，鄭度，姚檀棟，等.青藏高原國家生態安全屏障保護與建設[J].地理學報，2012，67（1）：3-12.

History， the Current Situation， and Future Directions of the World First-class Discipline

Taking Ecology as an Example

LIANG Jian

（First-class Discipline Construction Office， Qinghai University， Xining， Qinghai 810016， China）

Abstract： Ecology is the study of the relationships between living organisms and their physical environment. Yet， compared with the US， ecological study of China has weak points in multiple aspects. In the context of “double first-class” initiative， universities， and research institutes should focus on solving the urgent problems of the nation. Especially for facilities located at the Tibetan plateau， more attention should be paid to the construction of the national ecological security barrier and the national parks. To support these arduous tasks， concerted efforts should be made in several aspects concerning “establishment of long-term monitoring systems”， “performing predictive and prospective scientific research”， “key ecological technologies for protection and construction of the national ecological security barrier”， and “protection of flagship and endemic species and their adaption mechanisms.” These explorations will promote the capability of transforming “ecological services” to “economic values”. Thus， we should support the protection and high-quality development of Tibetan plateau.

Key words： first-class discipline; ecology; construction history; the current situation of construction; future direction