吴志强

中国工程院院士、德国国家工程科学院院士、瑞典皇家工程科学院院士

同济大学建筑与城市规划学院名誉院长

国务院学位委员会委员

吴院士指出，城市科学技术是城市规划学科非常重要的支撑，如果缺少了科学技术的支撑，城市规划是立不住脚的。2002-2003年在参与编制《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2005-2020年）》时，在时任建设部部长叶如棠的直接领导下，和邹德慈院士等开展了密集的国内外建筑领域的技术调研和预测，提出了至2020年城市与建筑的5个优先主题，最后在国家科技中长期规划中得以确立，增列为第九领域，即城镇化与城市发展领域。五大优先主题分别为城镇区域规划与动态监测、城市功能提升与空间节约、建筑节能与绿色建筑、城市生态居住环境质量保障、城市信息平台。

吴院士团队对城市科学技术做了系统性的国内外对比，通过对比可以得出我国哪些技术是在跟跑，并跑还是领跑。美国针对中国编制的报告非常丰富，2021美国人工智能国家安全委员会(NSCAI)于2021年3月1日发布的《最终报告》提到中国600多次，将中国视为主要竞争对手。因此，做好技术预测，理清未来发展方向，责任重大。

图1

如今，拿到世界舞台上亮相的中国科技，其中大量技术属于建筑领域，我国在此领域进行了长期投入，工程院的众多院士承担了其中的很多项目。科技部分别在2018年、2019年、2020年对我们所预测的各个领域的优先主题进行了遴选评估，专家组对第一次出现且真正针对城市发展的领域给予高度肯定，并表示整体方向和优先主题罗列的非常精准。

为了厘清城市技术预测的主要思路和方向，我们要预测并认清未来15年我国城镇发展的6个基本背景，否则无法准确预测技术。

第一个背景是精准认识和把握城镇化和城市发展规律。在城镇化和城市发展领域中，希望在未来15年里去发现规律、认识规律、把握规律。城市发展规律、城镇化规律的判断曾是一个盲区。以经济学为例，1900年-1945年间，经济学理论大量经典著作和规律显性化，这与国家改革开放以后大量经济学理论的导入很有关系。从感觉到数字认知、规律判断、乃至到整个学术系统建设，是一个非常重要的工作。未来这15年是城镇化和城市发展规律从隐性、感觉到显性的一个时期。

图2是我们在重庆监测的水岸边人流的变化，每个小时完全不一样。这种规律性的事情，每一分钟、每一秒钟，一周7天，每天24小时的人流在每一平方公里上的变化就像脉搏一样呈现。这在过去是不可能的，而今天我们可以从感觉到呈现出真正的规律。

图2

第二个背景是国家治理体系和治理能力现代化基本实现。此次疫情让我们更加看清国家治理能力现代化根本提升的迫切需求。所谓现代化，就是理性，是根本，现代化的根本是人民为本、人本为本。疫情防控的经验让我们更加充分地认识到理性和人本为主的历史性跨越，这是极其迫切的。非理性是非现代化的做法，很多内容需要更加理性地去做，做到精准、精确、以人为本。

中国历史发展上一直有一条治理经验，即要对城市、城镇、城乡里负面的要素进行切割，而不是聚在一起。比如，隔离的人要以最小单位进行精准、即时、即位的分割，而不是把所有负面要素聚集起来。这也是中国文化能够在唐朝四百年治理过程中成为全世界最大的城市——长安的原因，由此可以看出治理需要中国的智慧和现代的理性。

第三个背景是要清楚人口结构变化（包含老龄化、少子化、高等教育大众化、人口跨域跨境跨文化同空间融合）带来的城市人需求变化。2022年中国高校毕业的学生数已超过2022年全国出生人口数。这意味着，至少提前20年中国大学的位置是足够被现在出生的所有孩子使用。在这种情况下需要深刻考虑城市布局、城市规划。中国大学毕业生数量已经到了一年1060万，这意味着全民受高等教育的时代来到了。出生于不同年代的中国人所认同的价值观、世界观、人生观都发生了颠覆性的变化。城市规划师在以人为本做规划时，要思考下一代中国人怎么生活，怎么想，以及他们需要什么。

第四个背景是人类对更长健康寿命的期望。瑞典皇家工程院在每一年年会上都会对人类的生命和寿命变化预测产生很大冲击进行探讨，人类的寿命在未来几十年的变化有很多种版本。

第五个背景是大数据技术、人工智能技术、移动互联网技术、云计算技术、区块链技术等将给城市规划、建设和管理带来新模式。数字化城市是完全不一样的诞生。人类一直怀揣着梦想建造城市，如果没有数字化的大规模介入，建造的城市基本上是物质的。比如，公园、水泥、玻璃、钢、砖头、石灰等都是人造的，另外一块是自然的物质，比如树木、林带等。1970年城市规划产生了一次非常巨大的飞跃，到1973年完成。这就是从物质走到人的世界，以人为本。物质支撑人的活动，物质的世界加上了社会的世界，再加上数字世界、虚拟世界，将同时架构“三元世界”，城市规划在15年一定会有大规模的变化。

第六个背景是能源供给侧和消费侧的革命，可再生能源为主的能源模式所带来的变化和面临的新问题。  

除了探求未来15年对中国有重大历史性影响的背景，以下是预测的5个突破性方向。

第一个方向是，城市规划不再是简单的建设前的物质空间安排，现在我们进入到城市的全生命周期，过去扮演的角色类似于新生儿之前的陪伴者，而今天是全生命伴随，最重要的是城市诞生后的美好生活、安全运行、韧性抗灾等全生命周期的护理。如图3，全生命周期的全智化像是一个钟盘。我们直接从5点开始攀登，创造方案，进行专家评估，优化后开始建造，到了钟盘10点的位置。后面的监督、感知、数据库、学习规律，按照规律推演是缺失的，而这块半壁江山却是非常重要的全生命周期陪伴。

图3

第二个方向是规划设计智能平台的使用。比如，通过城市规划和设计的智能化，在用地总量上可根据城市树的生长类型，推演未来城市。

图4

第三是都市情感智能感知。情感分析会大量介入城市，即以人为本的数字化监测监控。2018年提出城市情商(CityEQ)，基于社交媒体捕捉到大量舆情数据的分析，感知城市在某个时间段内不同维度的“城市非智力水平”，测得城市情商。从18年起开始大量跟踪全国每个城市每周的情商，现已做到每平方公里的情商，这部分内容对未来将产生大规模影响。从图4每一周的变化看出，城市情商特别高的那一天是武汉封闭当天，上海城市的情绪非常波动。直到2021年年底时，全国人民都恢复了情绪，但上海和武汉还没有恢复到武汉疫情前的情绪。后来上海再出现疫情，情绪波动依旧非常厉害。这与做传统城市规划完全不一样，第一是我们更加注重人的情感，美好生活不是虚的，是各个地方人的感知。第二是美好生活分到各周的频率完全不一样。过去城市规划是以年度为单位，我们现在是以周为单位。第三是在一平方公里内做大量精准的预测。

图5

第四是家园三元重构，越来越多即时即地的回馈反馈。我们所说的美丽副中心家园、15分钟的步行圈，10分钟、5分钟圈内的平衡如何配置变的非常重要。从物质世界到社会世界，再加上数字世界，三元世界的内容将人放在中间，把幸福、美丽和智能的家园结合在一起，支撑以人为中心的生活。

图6

第五是智能基建全面建构。新基建会大量影响规划，主要是城市设施的智化、智能基础化。网络的布点、建设运维、治理维度全盘的新智能化的基础设施将在未来15年里更新。

图7

未来15年的技术分成9个领域进行细化，分别是区域城镇化群落、能源系统、水系统，建造系统、大气系统、生物系统、城市智能系统、安全防护系统、城市相互之间内在的交通联接系统。2003年起，我们建立了卡片制度（如图8所示），涵盖了9大城市置顶技术领域、108项城市置顶技术，这套卡片制度和每个系统里的技术一直在更新。城市内部是动态的，城镇规律的推演和预测的智能技术需要一直更新。卡片里的每一章包含了世界上最典型的案例，比如能源方面，卡片包含了哪个团队，哪个公司在做分布式多终端、多能源整合技术。在水技术方面，包含了空气取水和海水淡化的案例位置，是谁在做，现在的技术设备可以做到的程度等信息。以上列举的信息就是108个项目每周要进行更新的一部分，以确保一直在迭代更新，一直在最前沿。这些技术会对城市发展、城市规划起到相当大的支撑作用。

图8

除了108项以外，还有10项与城市安全相关的技术。比如，城市动态的人工智能可以检测出在哪个点出现了病毒，采用什么手段进行隔离处置，需要多少时间处置，耗费多大规模代价进行处置以及影响多少GDP等。在城市本身规律的基础上进行人为干预是双方博弈，攻防博弈，这都是我们正在做的。人为破坏爆炸物，快速处置爆炸物的方案等城市安全措施都是规划领域特别缺少的。如何让城市人民过上持续美好的生活，使各城市生命系统具有韧性，这才是真正要做好城市技术预测与跟踪最根本的目的。

第一，城市未来还会大规模发展，城市在智化。人工智能将我们的环境变成自我学习、自我感知、自我迭代的物体和环境，人类从未创造过这样自我进化的环境。我们一直把规划设计作为终端产品，且一直认为做完规划后交给别人去进行建设。实际上，未来设计送到用户手上是一个起点，从今往后是不断学习、不断进步的开始，是新的诞生。

第二，规划需要智化。人工智能大规模智化后，规划本身会产生大量的革命性、颠覆性自发应对的根本变化。城市规划不再是过去的画图纸，在领导面前激昂汇报一番，而是真正的伴随城市健康全生命周期。

最后是组织智化。规划不是一般的专业，需要大量与创造城市美好生活相关的其他专业人员共同运行。组织智化、网络智化变得极其重要。要相互共同多脑协同创作，不可按照自己的认为来拍定脑袋，不是按照我们的感觉来拍定一个城市的未来，而是城市里的每一个人每一天的决策使各个专业领域的专家在一起共同智化，这才是未来15年真正要做的事情。

城市规划是科学规划，这个要一直陪伴我们。城市规划不只是科学，应该超越科学，城市规划专业并不是非要考虑根本的科技问题，而是必须站在科技上来做好未来的发展。

报告整理：张园.