未來地下之城

巴利斯·卡爾多基亞

很多年前，我剛用上臺式電腦時，在一個制圖軟件里發現了一張倒影圖，這張由不知名作者創作的倒影圖由此成為了30年來激發我科研興趣的起點……今天我想向大家談下我對地下城的假想，當然這個問題還需要我們從長計議，但現在我們都有責任關心城市建設問題。我經常問自己：“我們的子孫后代究竟還能到哪里、怎么樣生活？”

地球內部不是只有豐富的礦藏

上世紀90年代后期，人們對采礦僅是用來開采和精煉有用礦藏的模式化思維終于被打破。采礦的新概念包括人類開發地殼中的所有主要元素，自然形成和人為形成的地質空間資源也被單獨定義，但仍同屬地下空間。

地下空間這個概念在古希臘神話中就已經存在。波塞冬、哈得斯與宙斯一同戰勝了父親克洛斯之后，三兄弟抓鬮劃分勢力范圍，宙斯獲得了天空，波塞冬成了大海和湖泊的君主，而哈得斯屈尊地下，負責統治地下世界。蘊藏著豐富礦物的地下和地上一樣，是一個廣大的世界。

地下空間包括山洞、巖溶洞等天然形成的空間，和人為修建的適宜重復利用的地下工事。世界各國對發掘地下空間越來越感興趣。地下空間有很多優勢：受外部環境影響小，可以抵御自然災害或人為破壞;可以開采巖鹽礦床，鹽礦還能夠治療慢性支氣管炎、哮喘等病癥。

克里米亞秋福特-卡列洞穴小鎮

目前，城市地下空間已經得到利用，人們在地下修建了地鐵、地下火車站、地下車庫和地下停車場、地下商城等，這些極大程度地減輕了大城市的用地壓力。甚至還出現了專門的學科——城市地下空間規劃學，據古魯比夫教授稱，這是一門綜合利用地下城市及其他人口聚居區地下空間的與建筑和空間規劃相關的科學。

我們的家園——山洞

從古時起，人們就已經開始在地下工作生活。塞特尼爾德拉斯沃德加斯是西班牙南部的一個建在峽谷中的小鎮，部分位于地下，現在近3000居民生活在峽谷的下面甚至里面。

土耳其卡帕多細亞地下城

在土耳其卡帕多細亞，近6萬人長期生活在幾個相連的地下城中，那里教堂、學校、倉庫、釀酒作坊、廚房、水井、廁所等基礎生活設施一應俱全。每一座地下城都像是一座網絡密布的蟻穴。

神秘的格魯吉亞洞穴修道院始建于12世紀，擁有6000間房屋，可容納4萬人。如此恢弘的建筑，即使是現代科技，也很難企及。至今仍有一小部分人居住于此，但大部分洞穴已成為博物館。

事實上，世界上很多國家都有古代地下建筑，其中聞名世界的有馬耳他地下城堡、克里米亞秋福特-卡列洞穴小鎮和印度基什地下洞穴，還有始建于12世紀的格魯吉亞的地下修道院。在澳大利亞荒涼之地庫伯佩地，約有1600人生活在地下，他們的家就是地下洞穴。

位于澳大利亞阿德萊德以北846公里的庫伯佩地，從地表看去，是個非常荒涼的地方，只有幾家賓館和一個高爾夫球場，仿佛一座廢棄的城鎮。但實際上，這個小鎮有3500名居民，其中60%生活在地下，他們的家就是在地下挖出的洞穴。庫伯佩地始建于1915年，當時這里發現了貓眼石（蛋白石），目前全球95%的貓眼石都出產于這里。但是蜂擁而來挖礦的人們發現住在地表是非常辛苦的——因為這里的溫度非常高，在夏季，這里的地表溫度經常超過40攝氏度。

波蘭維利奇卡鹽礦

早在13世紀，波蘭南部城市維利奇卡就發現了鹽礦。維利奇卡鹽礦巷道全長300公里，深327米，這座洞穴曾在很長一段時間里只被作為作業工人的住所，現如今，這里不僅有電影院、咖啡館，甚至還有一個不大的人工湖。類似的洞穴在瑞典也有：薩拉銀礦酒店，深150米，內設音樂廳和咖啡館等供休閑娛樂的地方。

地下住所的產生有時也是迫不得已。例如，巴黎和奧德賽的長形地洞，它們最初并不是為了居住而建，但在二戰期間拯救了數千人的性命。克里米亞刻赤半島的地下洞穴也曾容納過近萬名士兵和難民。

為防御或避難而建的地下工事有單獨的歷史。上世紀60年代，美國科羅拉多州夏延山軍事基地開鑿了防備極為森嚴的洞穴，北美防空指揮中心就安置在這里，核戰爭爆發時這里拯救了成千上萬人的生命。現如今，美國防空指揮部遷到了其他地方，但這個地下工事仍然保留了下來，并且還像從前一樣有人居住。類似的防御工事在很多國家都有。

地上已經擁擠不堪

瑞典薩拉銀礦酒店

近些年來，在世界各地的大城市，用地緊缺的問題開始變得越來越嚴峻，尤其是在美國、加拿大、墨西哥、日本、韓國和荷蘭這些國家的特大城市。如今像墨西哥城、伊斯坦布爾、上海、紐約和東京這樣的特大城市的人口已經超過了1100萬，甚至達到了1800萬，人口密度每平方公里為3000至7000人。專家預測，到2025年，這些世界特大城市人口將增至1900萬至3500萬。

那時城市空地將不復存在，因此我們眼下不得不提出大城市地下城的建設方案。在一定程度上，我們的終極目標與日本的城市建設概念基本相符：“地上城有多發達，地下城就應同樣發達。”

美國、日本、韓國、俄羅斯的許多城市早已存在類似的地下工事，通常被設為火車站、地下停車場、商店、大型商貿中心和地鐵。但是，世界各地的實際情況表明，這些遠不能解決那些特大城市的主要問題。

因此，前不久地下城建界提出了更加清晰的新理念——打造“雙城”。這種建設理念的最終目的就是使地下空間盡可能多地容納大量城市居民，并能讓人類長期生活。為了實現這個目標，我們要解決一系列復雜的社會問題和科技問題。只有攻克了這些難題，我們才有機會合理利用地上和地下的生活空間。

現今，在一些國家（如美國和韓國）已經設立了專門的科研室，開始對利用太陽系里地球附近行星的地下空間進行研究。在那些人類未來可以移居到其他星球的方案中，也包括在外星球建設地下城。例如，月球就有建立地下城的可能。

尤謝里·凱沙博士的一句話用在這里再恰當不過：“不斷加快進程的城市化，只給我們留下了兩條出路，要么‘上天，要么‘入地。”

地下城是城市的“倒影”，還是城市的一部分？加拿大蒙特利爾地下城這個實例就是對這個問題最有說服力的回答。蒙特利爾地下城又常被稱為“室內的城市”，是世界上最大的地下城，城內供居住和辦公的面積占350萬平方米。蒙特利爾地下城每年有4至5個月的冬季，因此而聞名，這段時間每天都有近50萬人光顧。

蒙特利爾地下城幾乎擁有所有生活基礎設施：商業中心、酒店、銀行、博物館、大學、地鐵站、火車站和公共汽車站等娛樂休閑及辦公設施。蒙特利爾地下城并非所有部分都位于地下，而是地上居民住宅與地下城相連接，因此在寒冷的天氣里，人們無需外出便可逛商場，還可以從地下通道快速從城市一端到達城市另一端。

會令人感到害怕嗎？

“發生自然災害時，你愿意待在一個50層的摩天大樓里，還是地下城？”美國亞利桑那州立大學工程專家山姆艾利·安尼阿拉納穆問道。

這個問題很難回答。科學家在努力開發地下城，但同時一些居民產生了負面情緒。“我們從山洞里走出來，如今卻又要把我們趕回去！”人們在102層的摩天大樓里生活不感到害怕，卻不敢想象安靜地坐在深10-20米的圖書館里會是什么樣，再想到地上可以享受著充足的日照和干凈的空氣，便更無法想象如何在地下生活。

人們會有這種想法并不難理解，畢竟我們已經適應了住在摩天大樓里。地下城的生活我們只在好萊塢大片里看過，在我們印象中，經常生活在地下的只有那些常出現在新聞報道中用生命冒險工作的礦工。

生活在地下城，就意味著我們要離開熟悉的環境，安全似乎也沒有了保障，最重要的是沒有充足的陽光。但這些問題原則上都可以解決。利用潛望鏡原理或光纖技術，通過一種特殊的窗戶就可以解決光照問題。

迪拜地下摩天大樓的創建者打算在深350米的地方建賓館，他認為這個賓館將十分適宜居住：沒有噪音，空氣調節系統可以長期保持舒適的溫度。裝在墻上的大屏幕都是用有機材料——自然光制成，還能直播地上所發生的事情。建筑師們正在籌劃更多方案，以降低人們患上幽閉恐怖癥的風險。

另一些專家提出，人們的心理問題可能會成為地下城發展的障礙。他們認為完全適應地下環境幾乎是不可能的，因為地下城四周封閉，人類移動受限并與熟悉的生活環境長期隔絕。

但仍有許多國家的學者堅信，可以在地下創造出舒適的氣候和適宜的溫度、濕度、空氣流動速度、光照。地下空間規劃的權威人士雷蒙德·斯特林認為，生活在地下不會引起巨大的心理不適感，他說：“因為大多數人坐地鐵都沒有引發心理問題。”

大城市的許多居民已經很習慣沒有日照的生活，他們已不再關注人造光，地鐵、地下車庫、地下休閑娛樂中心也沒有使他們患上幽閉恐懼癥。

按照規劃，地下城的每個房間都存有氧氣（類似在飛機上用的存氧系統），安全疏散門、自動梯和人行步道都會連接地下通廊和地上出口，疏散系統也會在第一時間發出警報，電梯的速度將設定為55公里/小時，上升400米的高度，一分鐘足矣。

在哪里修建，如何修建？

目前，建地下城經濟有效的方案還未確定，但專家已有總體規劃：地下工事應建在高度穩定的整片山嶺處，采用立井技術。并非所有山嶺都適合施展此類工程。

地質學家認為，最適合建地下城的國家是加拿大、瑞典、挪威和南非。地下摩天大廈的外形輪廓取決于它們的“高度”和山嶺的耐勞度，規模類似于首爾地下商街那樣，“天井”工事的方案也有可能實施。

地下摩天大廈的溫度處于地表溫度以下，海拔位于地下水所在海拔之下，因此地下城對排水系統、溫控和空氣凈化系統的性能要求極高。加拿大、瑞典和俄羅斯等氣候寒冷的國家還需要將地下溫度提高到10攝氏度以上。地下越深，溫度越低，將地下500米深處的溫度控制在25攝氏度也是一個技術性的挑戰。保障地下能源充足是另一個難題：不僅需要海量電能，還將帶來一筆巨額支出。

建地下城將會遇到一系列復雜問題，為攻克這些難題，包括礦業工程師、建筑師、律師、心理學家和生存安全方面的專家在內的工程師和科學家們都要為之不懈努力。

未來，人口過剩的特大城市無法繼續擴城時，地下城城市化將勢在必行。我想強調的是地下城城市化的“必要性”，而不是“必然性”。雖然目前這個問題不是急待解決的，但在不久的將來我們必須要面對，盡管不排除未來的某一天我們可能會找到可供人類生存的其他行星。

俄羅斯的方案

俄羅斯國土遼闊，像莫斯科這樣的超級城市盡管現在還能通過擴建衛星城解決用地問題，但未來也必將實施發展地下城的戰略，尤其是在氣候極其寒冷的城市。

美國計劃在亞利桑那銅礦區建立居民點，俄羅斯也計劃在東西伯利亞雅庫特自治共和國的礦業城市米爾內實施《生態城市2020》的方案，計劃容納10萬居民。米爾內是世界上人口最稀少的地區之一：每平方公里3人。米爾內地處西伯利亞腹地，靠近北極圈，大陸性氣候典型，嚴寒的冬天極為漫長，短暫的夏季也十分炎熱，春秋季極短。冬季平均氣溫為零下35攝氏度，最低溫可以達到零下62攝氏度。一年最熱月是七月，平均氣溫28-30攝氏度，最高溫達36攝氏度，這樣極端的反差也不適宜農作物的生長。

米爾內鉆石礦場是世界最大的露天鉆石礦坑之一，一個巨大的漩渦狀洞穴猶如一口大碗，入口直徑1000多米，螺旋狀的地洞深530米，這樣的深度使地球內部磁場與地表上空的空氣形成強大氣流。這個露天洞穴光照十分充足，因此可以在洞口搭設光伏陣列，有效利用光能，還可以使地下洞穴的光照比地上更溫和。礦坑地下空間將被分為3層：最底層用于農產品種植，就是所謂的垂直農場;中間層安設公園，凈化空氣;最上層用于長久居住。礦坑還可以通過特殊裝置根據冷熱空氣的氣壓差發揮其優勢。

建類似地下城，無需設計儲存熱量的結構，因為碗口形洞穴的坑壁就能發揮蓄熱功能。最上層不僅要建設居民住宅、政府辦公樓，還有文化休閑設施。這座地下城可以成為雅庫特人的療養和休閑中心，甚至還可能成為世界旅游勝地。

俄羅斯偉大的科學家、思想家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基曾說，人類必將會面對太空居住問題。地下城可以成為人類在其他行星建立居住地的原始樣板，成為人類完成這一偉大使命的必經準備階段。我們需要借鑒國內外的各種經驗，在許多國家他們的設想已經落實到了具體行動中。

本文即將完成之時，作者突然接到一條關于日本的消息：日本計劃在15年后，在海面到水深500米的位置建造一座球體海岸水下城市。據日本清水公司提出的概念，這將成為一座能容納5000人的直達水面的未來海底都市，人們可以在這里生活和工作。巨大的球體城市直徑為500米，將設有住宅區、商業區、辦公區及快捷酒店，不僅可以做到絕對防水，還能在天氣惡劣時退回水下。海底還有一條15公里的螺旋形通道。同時還計劃建造海底沼氣制造廠，利用海底微生物將二氧化碳轉換為沼氣燃料，最后通過螺旋通道將沼氣輸送給居民。

日本清水公司的這個建設構想十分大膽，但現代科學日新月異，這也并非遙不可及。城市用地緊張、大城市人口過剩、海平面上升的問題日益嚴重，這一突破性的設計為沿海地區帶來新的生機的同時，也為人類地下城建設提供了更多思路。

[譯自俄羅斯《薛定諤的貓》]