对话沈振江:日本工程院院士,怎么看“未来城市”这回事?|WeCityX系列访谈

2023-07-10 最新动态

腾讯研究院与清华大学建筑学院联合出品


以互联网产业化和工业智能化为标志、以技术融合为主要特征的第四次工业革命正以一系列颠覆性新兴技术深刻地影响和改变着我们的城市。全面数字化发展改变城市的资源连接与供给,元宇宙的出现重塑人与空间的关系,碳中和发展愿景推动能源体系升级,工业互联网、无人驾驶及机器人的发展促进工业数字化转型与智能运输。越来越多的研究开始关注未来城市的发展趋势及建设方法。然而,当前未来城市建设仍面临诸多问题和挑战,相关的城市研究仍大多聚焦单一领域与对象,且彼此间缺乏足够的对话交流机制,难以针对具体议题达成共识。

为此,腾讯研究院与清华大学建筑学院联手合作,访谈了7位来自学界、业界的领域专家,围绕历史演进、生产生活、城乡关系、社会可持续发展、工程实践以及城市运营视角下的若干核心议题探讨与展望技术演进与城市的未来,本篇为该系列专家访谈的第三篇。

【专访嘉宾】

日本工程院院士,日本国立金泽大学教授,博士生导师沈振江


WeCityX:人类历史发展经历了从农耕时代到蒸汽时代、电气时代、信息时代乃至现在的第四次工业革命的智能时代,其中技术/工业革命与我们城市发展的关系是怎样的?

沈振江:从人类社会的发展角度来看,技术第一次对城市产生影响发生在人类从农耕到进入城市的过程中。其中最早对城市化产生作用的是给排水一类的技术,包括我们古代城市与乡村的区别最初即表现为是否具有给排水设施。在此之后,对生产力发展影响比较大的是工业革命,大工业生产催生了现代城市的基本形态。而电力大规模普及之后成为了城市生产生活的基本能量来源。

到了当下的信息社会,承载数据流的信息基础设施开始出现,其对于城市运行与管理效率有着决定性的影响,而城市运行与管理效率的提升又促进了信息通信技术的发展。信息技术能够启动与推动城市发展,从而使城市乃至整个社会形态发生突飞猛进的变化,并对城市的基础设施、城市的生活服务方式,产生比较彻底的影响。


WeCityX:从生产生活的视角看,技术影响下未来的城市空间及居民行为模式将发生怎样的变化?

沈振江:在生活方式方面,信息技术影响下城市会提供智慧的生活服务。比如现在日本在推的“社会5.0(Society5.0)”即智慧城市建设,提出在传统的房地产开发与基础设施开发的基础上接入ICT设施,从而生成大数据与信息流,并与物联网相连,进而产生智慧化的社会服务,催生新的生活方式。此外日本也在尝试落地自动驾驶、智慧化能源管理等具体的项目,如果能够成功也将对人们的生活方式产生深远的影响。


“社会5.0(Society5.0)”的概念示意 来源:网络


城市设计的角度,信息通信技术也对传统的方法论产生了影响。以往城市设计只涉及与建筑设计与水、电等基础设施布置的协同,而智慧城市时代需要在城市设计阶段考虑ICT基础设施的布置。比如数据存储空间、网络服务器、网络会议需要的设备等都会影响城市空间。此外自动驾驶也会人们的生活方式产生影响,相当于塑造了新的社会生活规则


WeCityX:您觉得日本这一轮的智慧城市建设和之前相比有什么区别?

沈振江:日本初期的这个智慧城市建设是在绿色技术的基础上进行的绿色智慧建筑的样板建设。而新的智慧城市建设在理念上与之前是一脉相乘的,主要差异是新的项目关注于把新的生活方式导入城市空间领域,比如导入元宇宙的概念。所从城市自身建设与管理方面,会将三维数据库的技术、虚拟现实技术等在城市建设与管理上运用得更充分一些。而未来的主推方向是新能源自动驾驶等技术。


WeCityX:日本在智慧城市建设方面更强调低碳,与中国的智慧城市理念有何区别?

沈振江:日本智慧城市建设是在绿色的基础上强调低碳,然后追求智慧的目标。比如日本城市规划就是通过大数据测度人的行为,然后根据15分钟内人的行为,评估不同智慧技术条件下的建筑节能效果。而中国目前智能技术与低碳结合还比较少。此外在中国智慧技术的应用依托于大量电器,反而会花费更多的能源、产生更多的能耗。总体而言中国与日本的发展路线不同,也无优劣之分。中国模式带来了城市快速成长,且解决了很多城乡差别问题。而现在中国开始推广装配式建筑,这个技术路线可能会与新能源结合,从另一个路径实现城市的低碳化。


WeCityX:日本在智慧城市领域中对于机器人的应用广泛吗?

沈振江:日本机器人的运用主要集中在工业生产、农业生产还有服务。从伦理还有法律的角度,机器人的应用对现有的人类社会的运行方式都产生了诸多挑战。比如新的设施道路在导入机器人之后会产生新的规则,需要建筑行业和城市行业调整相应的设计规范。而机器人的活动会对人类活动的便利性产生影响,比例无人机配送仍需要占据城市空间,而以往的空间仅考虑了人类的活动。在未来人机共享的空间设计是我们专业一个很大的主题,也会带来很大的机遇。


WeCityX:我们的城市空间迭代相比起科技革命可能有一定的滞后性,应该如何解决?

沈振江:智慧城市对我们建筑和城市规划设计行业的影响很大。我们这个行业原来是感性型的职业训练,整体而言目前的行业体系并不能完全适应新的技术环境。此外还存在更客观的问题,例如在城市道路以及建筑已经建设完成的情况下,如果要导入一些新的设施需要大量的资金,而新的设施是否能较短时间带来较大的收益等。


WeCityX:未来的城乡关系在技术影响下会有哪些变化?

沈振江:人的活动既有农业生产活动也有工业生产活动,都会受到智慧服务的影响。目前欧美国家城乡结合的程度比中国及日本高,但城乡也不一定会完全融合。农业生产还需要大量的土地,而工业生产可能会转移到人口密度比较低的地方,但人们的居住空间为了提高商业服务、文化服务的效率,还是会存在一定的聚集性。当然也有一种说法,就是我们都用虚拟的现实来享受这种商业和文化活动,但智慧服务应该与物质空间在形态上是叠加的,即人们不会因为有了信息就不需要吃饭。因此总体而言城乡在未来仍会是有一定区分的。


WeCityX:这两年疫情的影响下,日本产生了数字游牧民等新的工作群体,您觉得这种变化会成为一种趋势吗?

沈振江:我们其实做过一些城市形态方面的研究。在产业布局方面,计算机技术相关的企业会离开三大都市圈,搬到一些地价比较低的地方。但也有一些人喜欢文化生活更方便的大都市,所以他不见得愿意搬离大都市工作,因此出现了居住在大都市但工作地在偏远地区的情况。


WeCityX:技术在促进社会公平与可持续发展方面有哪些影响?

沈振江:传统行业发展存在不同阶层收入的公平性问题。新技术在追求经济发展的基础上亦应以社会公平与环境生态保护作为目标。对于中国,应该通过智慧技术提高生产效率、提升人民生活质量,但同时要推进绿色建筑等绿色技术,以避免更多的能源消耗。此外,在技术发展的过程中总会遇到问题,如中国在建设ICT设施以提高老百姓生活水平的过程中会遇到能耗、原材料等方面的问题,因此需要按照产业的技术发展水平来综合考虑,制定适宜的政策。

在社会公平方面,可以通过职业培训转化传统工人的技能以更好地适应技术发展。对于中国而言,进行社会改革的速度会比较快,可能受影响的时间会相对较短。日本行业转换面临的阻力较大,且培训时间较长,社会成本更高一些。总体而言技术发展一定有两面性,消极的一面肯定要通过相应的政策来进行削减平衡。


WeCityX:区块链、元宇宙等技术概念是否会为城市的建设和运行方式带来变化?

沈振江:目前国际上尚无法在设计阶段对信息技术引入后的建筑或者规划进行很好的模拟。对于我们城市和建筑行业,设计阶段如何节约造价,当前的建造技术标准是否在实施后存在问题,以及如何预警都是相当重要的问题。而元宇宙、区块链等技术的引入会在城市管理方面有很大的贡献。

我们现在做的一些工作也与之相关,例如模拟传感器对能耗的影响,就通过元宇宙让人在虚拟空间中进行活动,然后让人与传感器进行长期互动,从而测算其产生的能耗。此外在避难方案优化、城市管理维护方面也有一定应用,如虚实结合可以帮助基础设施管道维护,让维修人员根据传感器和AR设备从地面上获取地下管道的情况。


借助混合现实(MR)进行场地设计 

来源:DAN Y, SHEN Z, XIAO J, et al. HoloDesigner: A mixed reality tool for on-site design [J]. Automation in Construction, 2021, 129


WeCityX:用游戏的方式去做城市模拟方面,日本是否有比较广泛的应用?

沈振江:日本有很强的推广意愿,但没有足够的财政支持,因此日本的这些游戏公司投入动力不足。在日本开发项目主要由民间在推进,因为土地是民间的。而如果民间建筑应用新技术,财政能够进行一定补贴,包括灾害、健康、农业生产以及能源等方面。因此运营常采用多主体合作的方式。比如丰田通过自身的力量推进智慧城市在很多行业的发展,从而将各行业都统筹到城市空间。在中国其实也是一样,中国民间力量其实也很大。也许由企业进行产业探索,由政府购买服务是一条可行的路径。


【访谈参与成员】

  • 腾讯:刘琼、李瑞龙、王鹏 、张翼、刘莫闲、徐一平
  • 清华:龙瀛、张恩嘉、李伟健