讓科技創新服務于可持續城市發展

發展中國家在快速城市化進程中面臨嚴重挑戰。聯合國科技促進發展委員會于2013年發表秘書長報告，論述了科學技術創新在實現可持續城市發展中的重要作用，并為決策者提供了若干參考建議。

一、城市化挑戰

發展中國家正以前所未有的速度進行城市化。雖然城市化提高了許多人的生活水平，但也給政策制定者帶來了諸多挑戰。

1.城市無序擴張和快速機動化。

城市無序擴張在發展中國家十分普遍，導致基礎設施和資源利用模式效率低下。人口向擴張城市的快速遷移和人口增長，為預測、規劃和建設高效的公共交通服務帶來了更大困難。發展中國家大部分城市的公共交通仍然效率低下，私家車數量在未來幾年將會顯著增長，交通堵塞將成為普遍趨勢。如果公共交通得不到有效改善，這將對城市經濟和環境造成嚴重損害。

2.基礎設施匱乏。

許多發展中國家，尤其是最不發達國家，沒有合適、充足的城市基礎設施滿足其迅速增長的人口和經濟需求。而低密度的城市無序擴張導致能源和水資源的人均配給及維護成本急劇增加。大型集中式能源生產設施需要高昂的遠距離輸配系統，這種供方驅動的思路將能源銷售置于節能之上，不利于提高能效。

3.資源耗竭。

在發展中國家，收入增長導致資源消費增加，對能源、糧食和水資源的壓力不斷增加。建筑在資源效率方面構成了挑戰，因為它占全球能源使用量的40%、全球溫室氣體排放的38%，全球飲用水量的12%，占發達國家固體廢物排放量的40%。缺水是不斷城市化面臨的另一個嚴峻挑戰。城市水資源需求增加引起水價上漲，還可能會導致地下水過度開采，造成長時期干旱。

4.環境惡化。

城市無序擴張可造成土地城市化快于居民城市化。城市無序擴張會占用農業、旅游和休閑用地，也會造成空氣污染、缺少綠色空間等對環境的不利影響。固體垃圾得不到管控，既會破壞環境，又會對城市人口造成嚴重的健康風險。到2025年，全球每年產生的固體廢物量預計將從13億噸增加到22億噸，而增長最快的包括中國、東亞其它國家。固體廢物管理的代價高昂，最高可達低收入國家中等城市市政預算總額的一半。

5.自然災害風險。

影響城市地區的自然災害包括海平面上升、風暴潮、洪澇、熱浪/熱島效應、缺水和空氣污染。未來數十年，這些災害將進一步威脅人類健康、環境、城市基礎設施和資源。發展中國家人口眾多的濱海城市地區特別容易遭受氣候相關危害。位于城市邊緣的非正規居住區和其他低質量建筑由于建設標準低、排水系統差，仍是發展中國家有待解決的嚴峻難題。

二、科學技術促進可持續城市化

科學、技術和創新可為市政管理提供多種解決方案，既包括以高科技為基礎的更新改造方案，也包括使用更基本技術的其他創新城市規劃和治理方法。

1.信息通信技術。

信息通信技術在城市管理中可發揮關鍵作用，可利用這些技術解決多種跨部門的城市問題。在城市空間規劃方面，地理信息系統等地理空間工具有諸多用途，包括測繪城市的基礎設施分布情況、地震和洪災等自然災害風險地區、自然資源和應保護的歷史文化場所，還可結合多層統計信息與衛星地圖進行各種分析。在進行長期規劃和投資決策時，城市規劃者可使用模擬、建模和可視化技術作為輔助工具，包括進行交通、能源分析及排放量計算。信息通信技術可以從交通管理、多式聯運規劃、擁堵定價等多個方面改進城市交通。信息通信技術能夠優化能源和水管理，可通過智能電網增加能源生產和分配的靈活性，還可鼓勵個人采用可持續的能源和水資源消費模式。在災害監測和響應方面，信息通信技術可提高自然災害抵御力，能夠用于早期預警和土地利用規劃，能分析城市各處安裝的傳感器所發送的數據，發現和解決某些重大的基礎設施與安全性問題。

2.可持續交通。

綜合運用“避免、轉變、改善”三種戰略，城市交通能夠得到改善。這三種戰略可改變行為，并對技術選擇產生影響?！氨苊狻睉鹇灾荚跍p少行程和避免出行需求，具體措施包括：制定土地利用和交通計劃，使步行和自行車成為主要出行方式，使公交成為大多數遠距離出行的常用工具；管理車輛需求，實行單雙號限行、電子道路定價制度，在市中心建立低排放區，征收燃料使用稅和排放稅?！稗D變”戰略旨在轉而采用對環境更友好的運輸工具，例如，提高非機動交通的優先性；構建快速公交系統這種成本相對較低的交通解決方案；發展更適合人口密度高地區的輕軌和地鐵。“改善”戰略旨在提高交通運輸工具的能效，減少污染、資源耗竭等環境影響，改進途徑包括：采用液化石油氣、天然氣或生物燃料；使用混合動力車和電動汽車。

3.可持續城市資源管理。

城市的長期可持續發展依賴能夠最大程度節約資源和減少垃圾的技術。在能源方面，城市當局可通過監管、激勵和補貼等手段鼓勵采用先進的可再生能源和高效的傳輸技術，對新建建筑或翻新改造建筑運用各種技術和做法，優化能源消費和取暖需求。在水資源技術方面，蓄水、灌溉和提水技術有助于解決中國家城市周邊地區的農業缺水問題。利用樹木和植物凈化水質的“植物修復法”則是一種城市污水再利用的創新方法。城市屋頂綠化能夠減少供暖和制冷成本，吸收雨水并過濾污染物，還能減少噪聲和熱島效應。另外，減少建筑、人行道、道路和停車場的占地面積既能減少本地熱島效應，又能降低暴雨期間排水系統的壓力。在固體廢物處理方面，綜合固體廢物管理則從次優的廢物處理處置方法和各種垃圾掩埋法轉向減少廢物、再利用和循環利用廢物的循環經濟模式。

三、創新促進可持續城市化

在城市建設方面，創新是指能夠以更加高效、更見成效的可持續方式滿足城市人口需求的任何新的方法、商業模式、政策、制度設計或規制。

1.創新城市治理。

快速城市化的地區需要制定新的包容性的規劃和治理方法，從整體上解決地區需求，并著眼長遠。創新的城市治理方式包括：發揮區域治理機構的作用，為公平且有戰略性的城市管理和規劃提供總體框架，從而保護環境，為貧困人口提供基本服務，并解決因城市擴張而引起的土地糾紛；建立城市綜合管理方式，將空間設計、土地利用、交通、建筑設計等結合起來，識別出由各個部門分別管理時可能忽略的增效點和機遇；確立城市決策公眾參與模式，在城市化進程中預防城市、周邊地區和農村的利益主體之間的資源沖突。

2.空間規劃與設計。

空間規劃是城市空間設計與密度的戰略決策，需將人口增長預測、地形特點、容量等因素納入考慮，以實施空間改造。城市可組合利用設置增長界限、推出分區發展措施、發展混合用途居民區、進行密度管控等監管手段，對土地利用、空間設計和密度規劃進行管理，滿足人口不斷增長的需要。從一開始就考慮城市交通需求的空間規劃是幫助公共交通成為優先選擇的關鍵。

3.建筑創新。

發展中國家地方政府可通過推行著眼于建設可負擔、可持續的住房，改造非正規住宅等計劃，解決住房不足的問題。同時，地方政府可為建筑公司提供現金支付、貸款、減稅等激勵措施，使這些企業能夠從生態建筑資源用量減少所產生的長期資金節省中受益，使樓房業主降低運營費用。另外，還應推廣建筑能效和溫室氣體排放績效的標準測評和報告制度，并建立多級建筑評級體系，引導房地產部門采用綜合綠色建筑標準。

4.自然災害管理。

城市可在城市規劃中納入自然災害適應措施，包括在危險區以外新建開發區、改造非正規居民點，解決缺少基礎設施和環境惡化等問題。主動投資于基礎設施，可增強自身適應能力，尤其是自然災害適應能力。將空間規劃與基礎設施建設融為一體，有助于提高災后恢復能力。此外，風險評估能夠指明最容易受災的地區，并幫助調整土地利用和開發戰略。

四、建議

通過兼顧城市化在經濟、環境和社會方面的需求，科學技術創新能夠促進城市的可持續發展。報告建議，在推進城市化建設時，應考慮以下要點：（1）確立促進一體化、跨部門和多元利益主體的城市規劃治理機制，讓負責空間規劃、交通、能源、垃圾管理、環保、建筑以及災后重建的部門參與；（2）在國家、區域和地方三級確立監管框架，將可持續發展問題納入城市建設項目的主流，并支持能夠擴大創新型解決方案的商業模式；（3）分析技術和創新應用及其影響方面的市場趨勢，并支持對城市化社會經濟影響方面的研究工作，從而幫助制定知情的公共政策；（4）根據城市和城鄉結合部不斷增長的人口對基本服務和基礎設施的估計需求，建立區域擴張計劃；（5）運用基于信息通信技術的模擬工具，預測擴建城市地區未來的交通運輸需求，能源、糧食和水資源消耗，垃圾產生以及住房供給；（6）鼓勵城市加入國家和國際合作網絡，以借鑒其它地區和國家城市建設的最佳實踐；（7）就提高城市和城市周邊地區災后重建以及適應和減緩氣候變化的能力，尋找雙邊或多邊合作機會。

（作者：張麗娟，中國科學技術信息研究所研究實習員，主要研究方向為科技政策與管理。

劉潤生，中國科學技術信息研究所助理研究員，科技參考研究室負責人，主要從事科技戰略與政策研究。）

鏈接：1987年，聯合國環境與發展委員會在《我們共同的未來》一書中正式提出可持續發展（Sustainable Development）--“既滿足當代人的需求，又不對后代人滿足其自身需求的能力構成危害的發展”的命題后，迅速成為地理、環境、經濟、規劃等學科研究的焦點和前沿課題。

城市可持續發展是一個城市不斷追求其內在的自然潛力得以實現的過程，其目的是建立一個以生存容量為基礎的綠色花園城市。城市要想可持續發展，必須合理地利用其本身的資源，尋求一個友好的使用過程，并注重其中的使用效率，不僅為當代人著想，同時也為后代人著想。

城市可持續發展具體說是圍繞生產過程這一中心環節，通過均衡地分布農業、工業、交通等城市活動，促使城市新的結構、功能與原有結構、功能及其內部的和諧一致，這主要通過政府的規劃行為達到。

城市發展是一個比較復雜的過程，包含了自然、經濟、社會等各方面要素彼此消長的過程，因此，要想真正地評價一個城市是否朝可持續方向演進，也是一個比較復雜的過程。城市可持續指標是反映城市經濟、社會和環境長久健康發展的根本要素和可持續發展的標尺。因此，建立城市可持續指標對評價和調控城市可持續發展具有重要意義。

按照城市發展規律，國外城市多已跨過城市的起動期、發展期，而進入成熟期，由于城市發展道路基本上都是沿“先發展，后整治”行進，所以出現了城市資源過度利用、環境污染、貧富差別加大等問題，經過綜合評價，各個城市不可持續問題有所差別，不過客觀上都要求發揮政府和公眾的作用，共同達到城市的可持續發展。