未来城市，以自然为师

在我们日益注重气候的世界里，许多城市都在拥抱自然，增加树木覆盖和公园等开放空间，并恢复湿地、池塘、河流及其他水道。其益处已有充分记载：亲近自然与改善心理健康、增进身体健康、提升生活质量相关联，同时自然生态系统中的生物多样性也获得了亟须的提升。

然而，要打造真正宜居且可持续的城市，需要的不仅仅是零散地增加绿化或水体。要与自然有效协作，城市首先需要理解自然，并顺应自然循环，将这些经验应用于整个城市环境。正如自然生态系统依赖于信息的持续交换，未来的城市也将依赖于其实时观察、测量和响应环境状况的能力。

以自然为范本

数十亿年来，大自然已经进化出具有高度弹性和高效的系统。它是一个生态系统，任何部分都不会孤立运转。水、植物、动物、昆虫、无脊椎动物、微生物都在一个相互关联的系统中工作，这个系统不断地交换和响应信息。当一部分受到影响或破坏时，整个生态系统都会受到影响。

相比之下，城市系统，如我们在许多城市看到的，往往是孤立地设计的。交通、能源、建筑和供水系统经常被单独规划，尽管它们消耗的资源及其对环境的影响与自然生态系统密切相关。

人们越来越认识到，在适应气候变化挑战方面，大自然可以为我们提供很多借鉴，因此投资“蓝绿”举措的趋势日益明显。例如，巴黎创建了一个“蓝绿基础设施”网络，利用水和植被在热浪期间提供缓解；鹿特丹计划在超过90万平方米的屋顶上种植植被，以帮助管理雨水、降低洪水风险并降低城市温度；“伊灵海狸项目”则战略性地引入海狸，构建抵御洪水的天然防线。这些举措表明，人们日益认识到，将自然生态系统嵌入城市系统，可以在让城市更健康、更能抵御气候变化方面发挥重要作用。

然而，尽管这些项目展示了与自然协作的价值，它们却是零散的，并复制了“孤岛式”的做法。它们未必源于这样一种理解：哪些干预措施会产生最大影响，以及城市生态系统的不同部分如何相互影响。

不断向自然学习

随着城市区域扩张、气候压力加剧，规划者正越来越多地超越局部举措，研究自然相互关联的方法，将其作为打造更具韧性城市的范本。其前提是：自然之所以有效，是因为它不断感知、响应和适应。未来的城市若要既高效又可持续，就必须同样如此。

借助物联网（IoT）、人工智能（AI）和数字孪生等技术，这正变得越来越可实现。这些工具使我们能够在监测、校准和优化城市及区域自身生态系统方面学到大量知识，并建立韧性。

许多城市已在某种程度上做到了这一点，利用传感器网络测量空气污染、水质、交通流量、温度和能源使用。太空中的卫星和遥感技术使我们能够监测水流与水资源短缺、植被健康状况，甚至塑料污染热点。它们还使我们能够研究整个生态系统、追踪随时间的变化，并基于证据而非假设作出决策。

从监测到预测

这些数据非常宝贵，因为即便是微小的干预也往往涉及重大投资，而确定采取哪种策略可能十分复杂。然而，利用正确的数据与数字孪生和建模相结合，城市规划者可以在进行任何实体工程之前，测试设想、模拟解决方案，从而了解现实成果。

当与人工智能结合使用时，数字孪生还能帮助我们加速开发模拟天气模式、预测洪水灾害及其风险，或测试不同植树策略的模型。它们甚至可以评估未来水需求或估算水资源分配，以平衡城市与农业之间的竞争性需求等。

一些城市已开始采用这一方法并收获巨大效益。例如，新加坡的“虚拟新加坡”数字孪生使规划者和研究人员能够模拟环境状况、测试可持续性举措，并更好地理解城市系统不同部分如何相互作用；Living-in.EU 同样利用数字孪生来模拟规划和发展情景，并为政策和决策提供信息。

通过汇集基础设施、人口和环境因素的数据，数字孪生城市能够就韧性和资源管理作出基于证据的决策。

但这样的城市仍属少数。更多城市需要拥抱数字技术，以此更好地理解复杂的自然生态系统，从而努力修复它们。要实现净零目标、建设更可持续的世界，我们需要更贴近自然。

但也存在障碍。在人们对使用此类工具的环境影响日益担忧之际，城市缺乏关于如何将此类技术用于生态目的的明确绩效准则。

一切都关乎信任

一切都始于可靠且可比的数据。城市依赖于从不断增长的传感器、平台和组织网络中收集的信息。如果这些系统无法通信，或者数据无法被信任，即便最精密的数字孪生，其价值也有限。

国际标准发挥着重要作用。它们提供了信任的基础，使城市能够整合来自多个来源的信息，并将其转化为有意义的洞察。它们提供指导，确保传感器的应用和组网能够实现一致的测量，确保数据能够在不同平台和组织之间交换，确保数字系统能够使用共同的语言进行通信。

它们还有助于确保所收集的数据准确、可互操作且可信，从而能够作出数据驱动的决策。一座城市的数字孪生可能从数千个传感器中获取信息，测量空气质量、水位、能源使用、交通密度、天气状况以及许多其他变量。但如果这些信息不一致，或无法在系统间共享，其价值就非常有限。

标准还可以确保对技术本身所消耗的资源及其环境影响设定明确的限制。

自然已在数十亿年间不断优化其系统，平衡资源并适应不断变化的环境。未来的城市可以通过研究和采用这一方法学到很多。通过拥抱以国际标准为支撑的可信数字技术，城市可以在适应气候变化的进程中，向世界上最优秀的教师之一——大自然本身学习，从而建立韧性。