展望：50年的城市發展“編年史”（2000—2050）

任 軍/Ren Jun

展望：50年的城市發展“編年史”（2000—2050）

任 軍/Ren Jun

本文從科學技術、生活、藝術、空間、建筑和城市的脈絡展望了21世紀前50年的建筑發展趨勢。在科學系統化和技術產品小型化趨勢下，網絡互聯時代以“連接”替代“邊界”的空間模式將逐漸使建筑和城市的組織方式發生改變，從世紀初的科學主義和生態主義二元范式向移動、靈活、私密的身體建筑和分散城市的方向進化；最終通過自然環境中的微氣候控制空間，形成“隨身信息網絡，隨處生活工作”的生活模式。

無線互聯空間；交互建筑界面；科學-生態主義二元范式；身體建筑；分散-分形城市

圖1 囚禁的地球城市，庫哈斯，1972

圖2 未來主義

如果從21世紀中葉回望這半個世紀，人類的生存環境如何漸進地演變？每十年，哪些科學的重要進展與社會的核心理念共同影響了城市、建筑的發展進程？筆者從科學、技術、社會、生活、藝術、空間、建筑和城市的脈絡來展望21世紀前50年的建筑發展，形成“編年史”。對建筑與城市的預言與想象連接著過去與未來，有些預言會成為現實，而有些只是美好的想象，但它們將共同對未來的建筑學產生影響。（圖1、圖2）

第一階段：2001—2010

計算機的普及和全球網絡的完善開始改變人們的生活方式。隨著電子產品的小型化，生活的移動性特征開始展現，人們在移動中生活、娛樂、消費、工作。同時，網絡產生了大量的信息消費，虛擬商店大量開張，因特網上的虛擬社區的人口達到上億，人類開始成為電子人。（圖3、圖4）

信息社會使藝術信息爆炸性增長并以光速傳播，藝術借傳媒使整個社會進入讀圖時代。無限的圖像成為信息流，信息涵蓋了圖像，無限且沒有損耗的數字復制創造出虛擬現實（Virtual Reality）。

空間特征由于信息化生活而表現出流動性與透明性。一個靠邊界構造的世界轉化為一個處處被連接、網絡和流動統治的世界。（圖5）

建筑從當代前沿科學中汲取概念，科學觀經過哲學觀和美學觀的傳導和轉譯，發展出科學主義的建筑觀。當代建筑借助計算機這種技術工具改變了建筑空間形態的生成機制，衍生出參數化的非線性建筑。新的科學觀和計算機技術更新了建筑的空間觀、審美觀和形態觀，并從許多方面拓展了建筑的可能性。（圖6、圖7）

城市化進程加速，2008年城市人口首次超過50%。大型城市群逐漸蔓延，產生能源、資源、交通、貧困等城市問題，城市更新與可持續的城市發展成為城市規劃的重點。（圖8）

2000-2010科學技術計算機技術全面普及全球網絡興起與建設技術產品的小型化生活方式網絡全面進入生活信息消費生活的移動性特征藝術藝術與非藝術界限的模糊藝術成為媒體事件藝術的在線普及空間實體空間向自然空間的開放——透明化數字建造的自由曲面空間的興起建筑科學主義建筑觀非線性空間——數字建筑建筑成為藝術事件城市城市更新從機器城市轉向人性化的城市大規模的城市化進程

圖3 環球網絡

圖4 電子維特魯維人

圖5 建筑的透明性——馬德里311受害者紀念碑

圖6 科學主義建筑——伊東臺中歌劇院分析圖

圖7 非線性建筑

圖8 城市化——蔓延的地球燈光

第二階段：2011—2020

科技改變生活。一方面云計算與無線互聯的普及使人類生活向信息交往發展，另一方面，太陽能與風能的大規模普及使建筑成為能源產生單位，低碳生活方式得以普及。（圖9）

藝術進入數字復制時代，藝術的創作引入數字技術，藝術形式是程序生成的結果，發展出藝術形式的動態化及不可預見的機制。杜尚以來，藝術和生活的界限模糊了；數字藝術以來，現實和虛擬界限模糊了。藝術更注重互動與參與，電子藝術借助界面互動的特性，將創作者和觀眾的距離拉近，藝術成為信息交換的過程，從而電子裝置藝術進入建筑空間。（圖10）

網絡空間（Cyberspace）的成熟使人產生一種新的空間感受——在虛擬社區中生活。移動互聯工具成為虛擬空間與現實空間轉換的節點。（圖11）

綠色建筑成為建筑的標準配置，并逐漸發展出適應地域環境氣候變化的自適應建筑。可在建筑表面中植入物理智能并連接網絡，從而形成自適應表皮，如多層全動態墻像變色龍一樣對環境做出反應；而自適性融塊玻璃（adaptive fritting）可根據環境調節透明度和對熱量的吸收，由此產生應對時間與地點變化的建筑。建筑也獲得了電腦的關鍵特征，成為智能化的空間。（圖12、圖13）

參數化設計使批量化和個性化不再矛盾，批量定制可以迅速平價地生產出大量個性化產品。借助三維打印機，建筑拓展出更多的可能性（圖14）。

生態城市發展出集中或分散的多種模式，城市集群通過高速鐵路及PRT軌道交通相聯系，并在城市環境管理中大量使用遙感技術。垂直都市農場與生物水處理系統解決城市農業和水資源的問題。（圖15、圖16）

2011-2020科學技術無線互聯普及太陽能，風能云計算——在線存儲與計算生活方式信息交往替代人際交往低碳生活藝術藝術傳播與數字復制電子藝術的興起與成熟空間人工自然空間CYBERSPACE的雛形建筑綠色建筑 生態建筑參數化設計——數字建造建筑的氣候地域化趨勢城市城市集群生態城市注重城市的獨特性

圖9 云計算

圖10 電子藝術

圖11 虛擬空間，i-map

圖12 綠色建筑——馬斯達爾廣場

圖13 自適性融塊玻璃

圖14 參數化設計+數字生產

圖15 個人快速交通，PRT

圖16 倫敦城市農場

第三階段：2021—2030

太陽能轉換效率大幅度提高，多層太陽能電池的光電轉化效率超過40%。薄膜太陽能和聚光太陽能在建筑中得到普及。（圖17）

系統科學在復雜性科學、混沌理論方面的進展使人類對地球環境的復雜巨系統有更明晰的理解。城市作為復雜巨系統開始模擬自然演變的進程。

電子微粒系統（e-grain system）——微小、復雜的自主功能計算機系統集成——通過無線互聯集成到很多物體中，導致家庭個體趨向獨立，人際交往趨向遠程交互，距離感消失。（圖18）

藝術體驗借助技術進入生活，逐漸導致生活的藝術化，如：互動電影可允許觀眾選擇某個演員擔任某個角色的電影。

隨著個體生活方式的獨立性，出現了空間個人化和空間小型化的趨勢。（圖19）網絡并行計算和量子計算使三維動畫環境的輸出能實時顯示，沒有延遲，因此“虛擬現實”得到廣泛應用。網絡空間中的虛擬現實使人際交往、會晤、工作、購物和娛樂都可以在任意地點進行并具有真實的體驗。（圖20）

數字建造的成熟使建筑從標準化向個性化定制發展。生活方式對靈活性的要求使建筑功能模糊化，建筑隨著人的需求而調整居住或工作的功能。建筑材料結合電子芯片進行這種適應和改變，能針對環境變化做出反應和反饋。（圖21）

家居環境中的墻壁等鑲嵌了靈敏的情緒感受器，墻體可顯示出居住者的情緒或模擬海濱的景色，即使陰雨天，虛擬窗口讓人看出去感覺天空也是藍色的。具有智能環境的房屋能夠自動節能和提供信息，通過合適的媒體與他人交流。（圖22）

在城市層面，垂直都市與綠色摩天樓等形成了巨構型的建筑城市，同時，人們可在實體城市與電子城市的雙胞胎版本中自由切換。（圖23）

2021-2030科學技術薄膜太陽能普及空間技術虛擬現實技術，系統科學的成熟生活方式隨時隨地無線互聯生活家庭中個體的獨立化藝術藝術全面進入生活藝術的真實性體驗空間均質化的通用空間個人化空間的普及/空間小型化、仿生建筑個性化定制——建筑成為個性化產品建筑功能的模糊化——靈活性建筑建筑物質層面植入芯片城市垂真都市——綠色摩天樓城市出現電子透明性與物質私密性實體城市與電子城市的雙胞胎版本

圖17 自動進行太陽能追蹤的聚光太陽能模塊

圖18 電子微粒系統

圖19 空間小型化——綠洲辦公室

圖20 虛擬現實

圖21 電子芯片墻 智能環境與環境交互——菲利普設計

圖22 未來的家

圖23 綠色摩天樓——蜻蜓大廈

第四階段：2031—2040

人工智能（AI）的研究出現重大進展，內置個性化芯片的“人工智能機器”具有良好的感覺和理解功能，家庭遙控機器人出現在生活中。與此同時，對人類意識的理解的推進使人能進一步進入虛擬空間。（圖24）

三維顯示器取代二維顯示器，使虛擬現實更加真實。可隨處攜帶的虛擬現實顯示器，使人類可以在虛擬與現實空間中轉換。同時，藝術進入虛擬空間并發展出新的藝術形式。

計算機和信息傳遞設施服裝化使人們在任意處工作成為可能，從而導致居住空間與工作空間的融合。（圖25）服裝和織物獲得多種功能和可編程性，城市和建筑所具有的功能轉移到身體上來，生活從城市空間轉移到身體空間，行走的建筑產生了。與此同時，“電子－有機”材料的發展使材料能模擬自然生物學原理，建筑也走向軟化和仿生化的道路。（圖26）

交互性使建筑從房屋變為界面——成為人工智能機器的界面，成為操控環境的遙控器。建筑的所有元素都加入智能控制，協同解決能源和信息傳遞的問題。

菲利普公司提出的一個未來家居建筑解決方案通過智能化的建筑表皮與環境發生互動，從而全面解決資源循環的各種需求。（圖27）

由于大部分生活在電子空間完成，信息交流的零距離和即時性導致城市聚集必要性的降低，城市分散化的趨勢出現。人類借助虛擬交往減少交通與交往，并借助新型交通工具如表面垂直交通、私人空間飛行器等進行空間移動。（圖28、圖29）

漂浮城市、海洋城市等城市類型隨著技術的進步也開始出現。富勒公司設想的漂浮城市是直徑一公里的球體，結構自重與所儲存空氣的重量之比可忽略不計，陽光照射在球體內空氣的熱效應將使其緩緩升起成為漂浮城市。（圖30、圖31）

2031-2040科學技術熱核裂變獲取能源遙控機器人/人工智能理解人類的意識與精神領域在任意處生活，工作信息接入的私密化促進了虛擬交往生活方式生活的藝術化虛擬空間的藝術化藝術空間實體空間與虛擬空間的轉換虛擬現實空間建筑虛擬現實空間交互建筑——建筑成為信息交互界面遙控建筑城市城市分散化與住所小型化以意識、虛擬、互聯減少交往與交通城市成為信息反饋系統并演化出自我完善與控制的智能性

圖24 人工智能——機器人

圖25 信息傳遞設施服裝化

圖26 仿生建筑——迪蘭科爾

圖27 Philips的未來家居建筑解決方案——活力之城

圖28 建筑垂直交通

圖29 個人飛行器

圖30 海洋城市——利利派得城

圖31 漂浮城市——富勒

圖32 熱核聚變技術——人造太陽

圖33 夢境——盜夢空間

圖34 建筑服裝化

圖35 隨身的建筑——瞬間的自我

2041-2050科學技術人造太陽出現人類進入海洋生物技術應用生活方式隨身信息網絡，隨處生活工作虛擬生活的普及下載意識，下載生活藝術技術進入藝術領域夢境空間數字模擬空間真實性體驗超現實空間建筑身體建筑——建筑服裝化我鏈接，故我在——任意處的建筑空間性建筑的自然化——無線互聯的仿生建筑城市城市自組織發展一分形城市城鄉差別消失太空城市的出現

圖36 自動化城市——韋煒華

圖37 分形城市——AA設計研究實驗室

圖38 太空站——福斯特

第五階段：2041—2050

人類利用熱核聚變反應獲取能量，人造太陽出現。（圖32）

人們真實的生活方式變為：隨身網絡，隨處生活。而虛擬生活通過下載意識，即電腦與生物感覺器官相連，來實現各種版本的生活。與此同時，藝術進入夢境的領域，借助電腦直接與人腦相連，可以展現出藝術化的夢境。（圖33）

空間感受可以模擬各種真實空間和虛擬空間的真實體驗，真實與虛擬的界限開始模糊。

建筑的服裝化和身體建筑的出現為隨處生活提供了條件。由家具、建筑和固定裝備提供的功能現在改由可植入、可穿戴、便攜式的設備提供。（圖34）比如，名為“瞬間的自我”的隨身建筑，其功能包括書寫、進食、思考、清洗、裝扮、連接、討論。（圖35）

開始出現自動化建造、互聯的仿生城市和分形城市以及太空城市的雛形。城市成為一個循環反饋的系統并發展出自我控制與演化的智能性。（圖36—38）

地點和距離不再重要，生活在任意處都并不降低原有的城市生活品質，因此分散城市成為可能，城鄉差別徹底消失。

結論

在科學的系統化和技術產品的小型化趨勢下，網絡互聯時代以“連接”替代“邊界”的空間模式將逐漸使建筑和城市的組織方式發生改變。從世紀初的科學主義和生態主義二元新范式向移動、靈活、私密的身體建筑和分散城市的方向進化，通過自然環境中的微氣候控制空間（micro-climate controlled space），形成“隨身信息網絡，隨處生活工作”的生活模式。

任 軍：天友建筑設計股份有限公司首席建筑師

Outlook: The Architectural Chronicle in Fifty Years (2000-2050)

This paper gives an outlook of the trend of development of architecture in the first fifty years of the 21st century from the perspective of science, technology, life, art, space, architecture and cities. Influenced by such trend as the systematization of science and miniaturization of technical products, the internet age replaces the“boundary” space model via “connection”, which will gradually change the mode of organization of architecture and city. It will evolve to the movable, flexible and private body architecture and dispersed city from the binary new paradigm of scientism and environmentalism from the beginning of the century. The living model of “Portable information network, live and work in any place” will be realized via the microclimate controlled space in the natural environment.

wireless networked space; interactive architectural interface; dual styles of scientism and ecologism; body-style architecture; fractal city

2000-2010 2011-2020 2021-2030 2031-2040 2041-2050計算機技術全面普及無線互聯普及薄膜太陽能普及熱核裂變獲取能源人造太陽出現全球網絡興起與建設太陽能，風能空間技術遙控機器人/人工智能人類進入海洋技術產品的小型化云計算——在線存儲與計算虛擬現實技術，系統科學的成熟理解人類的意識與精神領域生物技術應用科學技術網絡全面進入生活信息消費信息交往替代人際交往隨時隨地無線互聯生活在任意處生活，工作隨身信息網絡，隨處生活工作生活的移動性特征低碳生活家庭中個體的獨立化信息接入的私密化促進了虛擬交往虛擬生活的普及下載意識，下載生活生活方式藝術與非藝術界限的模糊藝術傳播與數字復制藝術全面進入生活生活的藝術化技術進入藝術領域藝術成為媒體事件藝術的在線普及電子藝術的興起與成熟藝術的真實性體驗虛擬空間的藝術化夢境藝術實體空間向自然空間的開放——透明化人工自然空間均質化的通用空間實體空間與虛擬空間的轉換數字模擬空間真實性體驗數字建造的自由曲面空間的興起CYBERSPACE的雛形個人化空間的普及/空間小型化、仿生虛擬現實空間超現實空間空間科學主義建筑觀綠色建筑 生態建筑個性化定制——建筑成為個性化產品虛擬現實空間身體建筑——建筑服裝化非線性空間——數字建筑參數化設計——數字建造建筑功能的模糊化——靈活性建筑交互建筑——建筑成為信息交互界面我鏈接，故我在——任意處的建筑空間性建筑成為藝術事件建筑的氣候地域化趨勢建筑物質層面植入芯片遙控建筑建筑的自然化——無線互聯的仿生建筑建筑城市城市更新城市集群垂真都市——綠色摩天樓城市分散化與住所小型化城市自組織發展一分形城市從機器城市轉向人性化的城市 生態城市城市出現電子透明性與物質私密性以意識、虛擬、互聯減少交往與交通城鄉差別消失大規模的城市化進程注重城市的獨特性實體城市與電子城市的雙胞胎版本城市成為信息反饋系統并演化出自我完善與控制的智能性太空城市的出現