吳志強院士：城市技術未來和新基建邏輯

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2020年11月26-27日，由中國社會科學院信息化研究中心、北京國脈互聯信息顧問有限公司、舟山國脈集團有限公司聯合主辦的年度改革創新研討盛會（第16年）——“  2020智慧中國年會  ”在北京隆重召開，以“  十四五前瞻與智治社會建設  ”為主題，來自全國部委、省、市、區縣電子政務、智慧城市、大數據主管領導、行業專家、企業代表、主流媒體等齊聚一堂，可謂精彩紛呈。

本文系中國工程院院士、同濟大學副校長吳志強先生于11月26日上午在主論壇上的演講。

中國工程院院士、同濟大學副校長 吳志強  

以下為演講內容：

我今天在這里向國脈互聯和中國社科院的同事們匯報一下我自己做的工作，可能對我們這個剛才說的話題是事物的具體的技術攻關，是一個大的基本的背景，是在高新民主任說的再往下一層，就是我們整個的技術平臺、硬件平臺、城市建設這一塊，國家中長期科技發展規劃對這個內容做了非常重要的指導。

我很有幸當時在德國待了10年，做城市規劃的內容。2002、2003年時，鄒德慈院士把我叫到北京，預測2020年整個城市規劃。但是我們難在什么地方呢？我們自己做城市規劃的，根本就沒有一個領域是屬于我們的，所以我們的目標就很清楚，要在國家的中長期科技規劃中間增列一個領域——城鎮化與城市發展。為了增列，就在全球做了非常認真的搜索，搜索到后面想到了“動態監測”這4個字，我覺得要讓做的項目能夠同我們城市建設、城鎮化結合，成為一個科技領域，聯合很多做城市工作的人將軟知識變成硬知識，變成可感知、可以非常精確測試整個城市變化，實現具體量化。所以當時第一塊就寫了城鎮區域規劃，也就是“動態監測”這個詞，后來小組的同事們不斷努力搜索到底未來是怎么樣，最后落了五個關鍵詞，一個是動態監測，一個是城市功能提升與空間節約利用，第三個是綠色建筑，第四個是城市生態，第五個是城市信息平臺，這是2002、2003年預測的2020年情況。

特別高興的是2019年科技部組織了一批專家評價我們當時預測的題目是否準確，專家給了非常高的評價?；旧衔覀儸F在做城市工作的人都是圍繞這五項內容，尤其是我特別驕傲的是關于城市規劃預測的城市信息平臺。過去十七八年做的工作，今天論證了這個方向是正確的。前些年工作很認真，使得我們很受益，那天很多的院士坐在后面評審，我們當時還很年輕，40歲剛冒頭，鄒慈德院士去匯報，匯報完以后很緊張，因為別人都是非?？茖W的，我們要讓大家接受一個軟科學——城市學，下來后大家鼓掌通過的時候非常興奮，也是對我們自己的領域有了新的要求——要把我們的工作做成科學化。

現在又在預測未來的2035年，我自己把這幾年工作想了想，到2035年，大概有六個背景特別重要。我想把我預測2035年的全面的思考、判斷的背景，給同事們做一個匯報。

背景一：精準認識和把握城鎮化和城市發展規劃

這在過去是不可能的，城市太復雜，城市是人類創造的最復雜、最偉大的一個作品，在系統性上偉大，人類沒有再復雜的了，這個城市里面有那么多人生活，也是極其偉大的一個人造物，這個人造物或許說不清，都是憑感覺說“應該”的多，具體是什么說的特別少。但是隨著數字的大量涌現、感知的大量涌現，可以發現很多的數字可以描述未來這15年城市發展的規律，未來15年是人類歷史對城市規律的把握涌現最集中的一個階段。因為數字的涌現才有后面對城市規律的把握，我寫的叫“以數明律”，用數字來說明它里面的規律。這塊內容我剛才特別贊賞高主任的觀點，不要把話說得太炫，有時候是商業的炫，“城市大腦”等名詞的底部核心還是數字。有一位非常重要的英國學者說數字和人工智能之間的關系就像石油和引擎發動機之間的關系，假如引擎造得再好，沒有石油，沒有后面的燃料，這個引擎也是沒有用的，有了數字沒有引擎，就像有了很多石油、燃料，但是引擎比較差也是不行的，所以引擎和燃料相互之間是匹配的，不要只說人工智能，卻沒有下面的數字，也不要只有數字，沒有人工智能搭配。所以第一個預測就是未來15年大量的定量化的數據就像經濟規律一樣，經濟規律本身也是在一段時間從隱形科學大量出現、涌現以后變成了顯性科學，未來15年就是城市城鎮化大量的物力涌現的時期。

我們團隊一直跟蹤全球所有的城鎮化，研究全球城鎮化規律，從以下圖看出德國、英國、美國是非常有規律的，只是我們過去是不確定的，主要憑感覺。所有發展中國家都在下面，包括阿根廷、巴西、俄羅斯、土耳其、南非、中國、印尼、印度，隨著城鎮化的發展，他們是第一條線，一條底線就是從農民變成城市，全世界統計下來這條線是非常清楚的，人均產出發生三倍的提升。發達國家第二次城鎮化在66—80%的時候，突然之間轉型，不再往下走，而是提升勞動生產力。比如意大利，到66%時就轉掉了，國家留了30%的人，66%的人是在城市的，然后生產提高到人均GDP為4萬。英國、美國是80%，非常清楚。只有15年時間要轉型，剩下的國家再往前走的，其實都是到村里面去了?？吹梅浅Ｇ宄?，這是我們統計的一條規律。

下面是體力城鎮化沖突。農村的體力勞動到城市的體力勞動，中國每一個人都可以翻三倍，再加上人口的增長，發達國家并不是這樣做的，城鄉都發達了以后，它穩住了，過去中國非常清楚——每一年增長一個百分點。改革開放從1978年到現在正好42年，中國的城鎮化就是從18%提高到現在的60%，42個百分點，平均每年一個點。假如這么看這些規律，就非常清楚中國城鎮化馬上達到80%，也就是未來這段時間是中國轉型發展關鍵時期，在這個轉型過程中政府智能化、數字化、理性化的運行是極其關鍵的。所以基于這個大背景，如果我們沒有理性操作、高效操作，就不可能完成這些轉型的事情。

背景2:國家治理體系和治理能力現代化基本實現

背景3:人口結構變化（包括老齡化、少子化、高等教育大眾化、人口跨越跨境跨文化同空間融合）帶來的城市人需求變化

我國人口結構發生重大變化，尤其是老齡化這件事情，像上海的老齡化，實際上遠遠超過歐洲整體的老齡化。

背景4:人類對更長健康壽命的期望

人類的人均壽命會大幅度提升，以下是瑞典皇家工程院在慶祝100年的時候做的一條線，這條線說明什么？人類這種動物一直是25歲的動物，一直到1800年到1900年現代化開始以后，人類才從25歲動物變成了45歲動物，又用1900年到2000年這么長的時間，人類才從45歲的動物變成了70多歲。瑞典皇家工程院百年大典上就說明人類現在用100年提升到45歲，然后100年提升到70多歲，現在再過100年，人類活在什么點上？為什么過去提升那么多？這200年正是因為我們人類發現了抗生素，因為抗生素的誕生，人類大規模提升它的作用，最后一個抗生素是1985年發現的，從1985年到2015年已經35年了，我們人類沒有發現一個抗生素，就意味著人類對新型的病毒、超級的細菌沒有特別手段。假如一旦新的病毒和細菌來的話，我們人類都會用老工具應對。這是非常厲害、準確的判斷。

背景5:大數據技術、人工智能技術、移動互聯網技術、云計算技術、區塊鏈技術等將給城市規劃、建設和管理帶來新模式

我一直叫“大智移云區鏈”5大技術，核心是數字，整體的建設帶來了大規模的城市變化。

背景6:城市能源供給側和消費側的革命，可再生能源為主的能源模式所帶來的變化和面臨的新問題

能源會發生重大改革。國脈互聯業務主要集中在政府運行方面，對中國來說是非常對的。但是德國智慧城市項目基本上、全盤、大規模都壓在能源上。能源是一場非常重大的革命。大家可以看下面這張圖，到了2017年，人類后面的能源總體的使用量每一年2.5%往下再推進，到2060年的時候，整體上還要翻5倍到6倍能源的使用，但是絕大部分都是清潔能源，也就是清潔能源的操作變得非常重要。德國大規模的數字化都在研究怎么把能源數字化，非常精密地把能源做到最清潔、最干凈，像整個園區里面用完的電，廢下來的到了下一部分的能源使用，整個園區里面串聯起來，包括自生產、清能全部鋪在這個上面，我們中國這塊還沒有。習近平總書記已經對外宣布中國2060年前實現碳中和，挑戰巨大的地方是越發達的地方要平衡就越困難。我認為國脈互聯應該關注具有戰略意義的碳平衡。定位以后大家可以看未來40年一定主要是中國的城市，前面是比數字城市，后面會比碳中和誰先完成。這一塊就變成我們各個點上現在去做數字城市的那一塊探險變得極其重要。除了碳排經濟以外，另外一手也要同時把自己的碳灰做到極致，這個兩條腿跑起來，中國才會真正可持續發展。這就是我想給同事們講得極其重要的6個背景，會影響我們整個“十四五”到2035年的變化。

一是自主城市全生命周期的全智化。這是我們過去的建設模式，先是創作方案，然后專家評估，接著優化以后就開始建設。實際上開始大規模上面的5個步驟，從感知到數庫，然后到學習再到推演，看城市自身會怎么生長，然后再到判斷有哪些東西是多余的、不需要做的，可以判斷只是那些致命的弱點才要進行干預，干預以后才是創作，這個傳統的四段，后面還有三段，做完以后還要監督、不斷迭代，再回到感知，這是一個不斷改、不斷迭代的全生命周期。從4點變成現在這里的6點、7點、8點、9點，以后這個12點從整個盤面全部起來，這就是第一點的判斷。

二是智能平臺開始大量涌升。  這是全世界所有的城市數字，13800個，我們是第一個團隊全部完成識別所有城市每一平方公里，全部序列出來不同層次分類后，再進行深度學習，學完以后序列出來7個不同城市的模型，可以看到它學不同的城市，就會變成不同的類型?，F在這個地方給它同樣的初始條件，人工智能就會推演它未來到底會發生什么。我們很早時候就給雄安做了推演。

現在很多人喜歡說“孿生”，我一直不太贊成“孿生”這個詞，因為“孿生”是被動的。  實際上到了真的智能平臺，我們都是提前看到它的未來。  如果通過智能學習，可以看到明天，我說它是它的爸爸，現實的爸爸，但是它可以溯源到它的后面，也可以是它的兒子，實際上是錯輩分的，不僅僅是一個雙胞胎，它可以實現看到過去和未來，這就是我們今天平臺大規模運用的結果。  

三是自主城市情感感知。從過去的感知，大家拼命追求感知城市的空間和物質，未來感知人的情感是會大規模上來的。人民城市人民建，以人民為中心，實際上人的情感變成整個城市工作非常重要的一個判斷。很多內容都要追逐它的使用者，就是人民、市民最多的使用，現在很多建筑設計、規劃智能城市都是為了自己，實際上最后還是要回到市民的情感。我在2018年提出“城市情商”，“城市情商”到底是怎么樣構成的？我們也開展從理論架構到具體數學模型的構建，當時做過城市情感分析，非常清楚。比方說這是上海人，一共是1822條有效情感數據，正面的數據如英雄、甜美、感恩、中心城市等1300多條，負面情緒如兵荒馬亂、刻薄、憤怒、鄙視、罵人等，可以從整個的情緒中間知道一個人的情商在哪里。情商是對自己的認知，對別人的認知，對自己的情緒、永遠正面情緒的調整，這就是情商，非常重要。正面的自我調整是情商非常重要的過程。我們每一周跟蹤上海人的情緒。在2019年年底到今年的春節一直是正面情緒為主，上海一直在越來越好，但是到了春節過后，武漢封城以后一下子就跌掉了10個點，非常明顯。當然我們的小組一直跟蹤全中國的大城市，大家可以看到武漢人的正面情緒永遠比上海人多了5個點，非常樂觀。到了疫情開始，它的情商報告一下子跌掉21個點，上海跌掉10個點，排名跌到非常低，然后再慢慢自我恢復起來。對城市人民的整體的情感感知會變成未來非常重要的一塊內容。

四是自主城市“家園”三元重構。自主城市的三元“家園”構造會越來越重要。我們現在做的都是比較宏大敘事的整個城市，實際上接下來所謂的“家園”會變得越來越重要。我們將“5分鐘”生活圈稱為“家園”，這個“家園”過去是有物質的，后來越來越有我們中國特點的街道委員會；第三層數字架構在這個層次組成為物質的、社會的、數字的三元世界。我們一直沒有智能家園或者叫數字家園，這一塊數字架構以后將變成非常重要。

五是自主城市智能基建全面建構。首先是設施智化、智能基化。自主城市智能基建系統會大規模推進。未來15年間從現有城市基礎設施包括污水管、管道、煤氣管等所有開始的、大規模的、本身的、已經有的基礎設施開始置換到現在大量的數字化，變成我們這一代人新的基礎設施。第三是網絡布點。第四是建設運維。最后到治理的維度的整體智化。這就是我們另外一層從底部做起來的智化，是我們今天所說的這一代的新基建。

實際上新基建一直在不斷往前推進。2018年中央經濟工作會議我國第一次提出新基建，包括人工智能、工業互聯網、物聯網，這就是新型的基礎設施。當時是把軟的硬化，實際上新基建已經變成了全中國各個地方開始大規模推進的一個新的浪潮。到了今天，實際上這件事情不僅在中國，其他國家也在開展，我們可以看到舊金山、波士頓也在大規模建設，韓國、日本和新加坡擁有亞洲高密度的城市，韓國提出Ucity計劃，日本提出智慧社會5.0，新加坡提出“智慧國2025”，它城市就是國家，所以提出智慧國。這些內容都在大規模硬化，不僅僅是概念理念變成了基礎設施在大規模建設。中國新基建與他們不謀而合，全球都在關注新技術；中國有備而來，新基建有自己的底氣；我們正在全盤合作來提升自身競爭力。

邏輯一，新基建一定是人本邏輯。新基建必須要回到人的感知，尤其是我們現在特別強調以人民為中心，一定要回到人民的需求，特別的需求、特別迫切的需求，整套分析出來才是架構我們后面的城市落地的根本內容。這塊研究我做了很多年，從上海世博會開始，2006、2007年每天盯著這個詞，IBM要做數字地球，我是世博會總規劃師，我要做的是“城市讓生活更美好”，最后一人留一半，合成smart city一詞，到2008年整個活動就做完了。做到今天我自己對智慧城市非常有體會，過去大家都以為新城很好做，綠底版塊之上做個新城，加工很多未來的技術，實際上做到現在發現新城做得都特別不夠。做灰底板智慧城市因為有老城、有人，做起來特別快，一下子就能讓百姓感受到，所以說灰底板很好做。本來以為綠底板的好做，后面發現老城更好做，因為老城知道人的客觀需求在哪里。我做北京城市副中心總規劃師的時候，接手第一件事情就是采訪500個人，要到北京通州區逐個采訪，將他們所有的想法與我們這些大規模的分析相結合，我覺得是非常重要的。

邏輯二：新基建一定是智化邏輯。應該把現在大量的設施智能化，一般基礎設施包括能源、水務、環衛、交通、通訊、防災，這是城市里面的6大系統，現在全在做大量的智化。

邏輯三：新基建一定是設施邏輯。未來將實現智能技術的基礎設施化。每一代人都在不斷往前走，可以看到大量的現代的測試分析客流，這些軟的數據都不會在未來十年變成“硬化”。這實際上是一代一代前進的，包括大家提的新的概念、內容，實際上都會固化到物質層面。

邏輯四：新基建一定是節點邏輯。實際上不管是政府管理還是商業運行，還是用戶，實際上都要有空間支撐的。從1785年第一次機械化出現以后，整個城市就會出現大量新的節點，因為政治基礎出來了，大量的煙囪出來了，這就是城市開始從農業社會城市進入工業城市。第二波是鋼鐵出來了以后蒸汽機出來了、紡紗機出來了，這就出現了火車站，城市里面有物質空間。第三波就是電器出現了、汽車出現了，城市就有大量停車場。第四波是技術出現，就是航空、電視、電腦出現的時候，這個時候的基礎設施是飛機場，實際上我們中國城市現在還沒有感知，我們感知的是前面。第五波，大家可以看生物技術誕生的時候產生了這些生物種群的庫房，專門做基因庫的庫房。第六波，現在我們中國已經開始改制了，比方說技術革命主要是原料再生、設計、生態這塊可持續技術，此時我們還沒感知，實際上都在做大量的改變我們城市的新的基礎設施。第七波是人工智能出現以后，互聯網、大數據、云計算、人工智能等技術改變了整個城市，這是過去城市里面沒有的，這個事情我們現在都在做了，大量的數據庫開始記錄，專門要做空間節點。以上七波影響了整個世界城市的發展，中國的城市現在完成了前四波，還有三波要做。

邏輯五：新基建一定是迭代邏輯。我們是不斷地向前迭代的。實際上像上海這樣的城市基本完成了前四波的技術革命。今天的新基建就是到了后面三步，對中國城市來說還要補上三步，未來技術還將不斷向前遞進。1950年左右城市開始大規模做生物與信息技術、可持續設計，人工智能這一塊還是沒有，剛剛開始啟動，這就是我們今天的狀態。

邏輯六：新基建一定是生態邏輯。生態邏輯就是要有承諾，相互之間能夠打通，相互能夠自我生生不息，這是非常重要的。實際上沒有智慧城市的整體生態，我們就不可能來做。我們也是發動了全世界很多的智能城市規劃群絡、網絡，相互之間和城鎮群來進行協同。我們也是希望在這么一個場景下和世界各個國家的各個學者、專業組織進行項目資金聯動，我們把這些內容都放到了這個網站——世界規劃教育網站，這個網站也是我們一直在做的，我們還準備把這些新基建進行實驗，讓大家虛擬、現實都可以看到未來的基建后三波是怎么樣的。比如漢堡一個污水處理廠就變成一個非常大的景點，它的污水處理過程都可以看到。這是我們現在想做的展示空間。

特別高興的是今天有機會向各位同事來匯報，我們的工作是軟硬相互之間互動。新的時代正在到來，我們一起努力。謝謝！

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