智慧城市創(chuàng)新生態(tài)

文｜本刊記者 陳桂龍

十三屆全國(guó)政協(xié)教科衛(wèi)體委員會(huì)副主任 曹健林

國(guó)務(wù)院參事、中國(guó)城科會(huì)理事長(zhǎng) 仇保興

日前，由中國(guó)城市科學(xué)研究會(huì)與?？谑腥嗣裾?lián)合主辦2018國(guó)際智慧城市峰會(huì)暨智慧城市創(chuàng)新生態(tài)博覽會(huì)上。十三屆全國(guó)政協(xié)教科衛(wèi)體委員會(huì)副主任曹健林，國(guó)務(wù)院參事、中國(guó)城科會(huì)理事長(zhǎng)仇保興，中國(guó)科學(xué)院院士、美國(guó)科學(xué)院外籍院士、華大基因理事長(zhǎng)楊煥明，中國(guó)工程院院士、瑞典皇家工程科學(xué)院院士、同濟(jì)大學(xué)副校長(zhǎng)吳志強(qiáng)，圍繞“智慧協(xié)同 生態(tài)創(chuàng)新”主題，分別從不同角度出發(fā)，集中探討人工智能、未來(lái)城市、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)革命給城市發(fā)展帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

曹健林：創(chuàng)新智慧城市新生態(tài)

“在我國(guó)改革開(kāi)放四十年的歷史進(jìn)程中，城市建設(shè)和城市化率不斷提高，城市也在迅速現(xiàn)代化、智能化。同時(shí)，堅(jiān)持綠色發(fā)展、節(jié)能減排，取得了舉世矚目的成就。四十年前中國(guó)的城市化率不到20%，今天達(dá)到了60%?！笔龑萌珖?guó)政協(xié)教科衛(wèi)體委員會(huì)副主任曹健林表示。

中國(guó)科學(xué)院院士、美國(guó)科學(xué)院外籍院士、華大基因理事長(zhǎng) 楊煥明

曹健林認(rèn)為，四十年間，中國(guó)人民的居住條件、工作條件、交通條件等都發(fā)生了天翻地覆的變化。在中國(guó)城市的發(fā)展進(jìn)程中，科學(xué)技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用，聚焦城鎮(zhèn)發(fā)展的需求，這里既有城鎮(zhèn)建設(shè)與發(fā)展的創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用，又有與綠色科技新興產(chǎn)業(yè)支撐城鎮(zhèn)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展。

我們這一代人是中國(guó)改革開(kāi)放四十年巨變的親歷者和見(jiàn)證人，改革開(kāi)放也徹底改變了我們這一代人的命運(yùn)。

曹健林表示，在過(guò)去的四十年中，中國(guó)的諸多產(chǎn)業(yè)完成了歷史性跨越，從小到大、由弱到強(qiáng)甚至走到了世界領(lǐng)先的地位。

在過(guò)去的四十年間，中國(guó)的照明產(chǎn)業(yè)完成了從白燈到氣體放電燈到今天半導(dǎo)體照明的跨越，在國(guó)家半導(dǎo)體照明聯(lián)盟推動(dòng)下，過(guò)去十幾年中，我國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)年復(fù)核增長(zhǎng)率超過(guò)了25%，2018年的產(chǎn)值突破7500億，其中芯片的國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到了80%，中國(guó)已經(jīng)成為全球半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的中心。

中國(guó)工程院院士、瑞典皇家工程科學(xué)院院士、同濟(jì)大學(xué)副校長(zhǎng) 吳志強(qiáng)

此外，半導(dǎo)體照明還拓展了智慧照明、光通信、光生物、光健康等創(chuàng)新應(yīng)用領(lǐng)域，已經(jīng)成為中國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)一個(gè)強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力的突出代表，中國(guó)半導(dǎo)體照明也正在大步的走向世界，走向全球的每一個(gè)角落。

曹健林認(rèn)為，智慧城市建設(shè)和創(chuàng)新生態(tài)的發(fā)展與所有的科技進(jìn)步都有密切的聯(lián)系，都應(yīng)該成為科技進(jìn)步的應(yīng)用場(chǎng)景和發(fā)展機(jī)遇。讓我們共同努力，為人類文明進(jìn)步貢獻(xiàn)更多的中國(guó)智慧和中國(guó)方案。

仇保興：5G是智慧城市創(chuàng)新催化劑

中國(guó)是5G時(shí)代最早投入應(yīng)用的國(guó)家。5G給我們創(chuàng)造了一個(gè)人類歷史上前所未有的緊密聯(lián)系的社會(huì)。

國(guó)務(wù)院參事、中國(guó)城科會(huì)理事長(zhǎng)仇保興表示，智慧城市的主體是復(fù)雜的，是千變?nèi)f化的，但是所有的主體都有一個(gè)共同的特征，可以簡(jiǎn)化成四個(gè)方面：第一，感知的系統(tǒng)；第二，會(huì)運(yùn)算的系統(tǒng)；第三，會(huì)執(zhí)行的系統(tǒng)；第四，執(zhí)行了能夠反饋。這構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)，城市就是由這樣的主體構(gòu)成的。CAS（復(fù)雜適應(yīng)理論）作為第三代系統(tǒng)論，是指系統(tǒng)每個(gè)主體都會(huì)對(duì)外界干擾做出自我適應(yīng)反應(yīng)，而且各種異質(zhì)的自適應(yīng)主體相互之間也會(huì)發(fā)生復(fù)雜作用，造就系統(tǒng)的演化路徑和涌現(xiàn)出難以預(yù)知的豐富結(jié)構(gòu)。

仇保興認(rèn)為，CAS有四個(gè)新的規(guī)則，產(chǎn)生了一個(gè)新的集聚狀態(tài)，有一種越來(lái)越強(qiáng)化的多樣性，多樣性就是一切創(chuàng)新的源頭。內(nèi)部有模型，可以準(zhǔn)確的預(yù)知近期發(fā)生什么變化，更重要的是它有固定的模式，這些模式可以無(wú)限的組合產(chǎn)生巨大的復(fù)雜的系統(tǒng)，每一個(gè)方面都具有不同的特征，這些特征有可能產(chǎn)生巨大的互補(bǔ)共振效應(yīng)。

“我們用這個(gè)基本規(guī)律來(lái)看待城市的發(fā)展，2000多年來(lái)人類追求城市文明的時(shí)候永遠(yuǎn)記住了亞里士多德說(shuō)過(guò)的那句話：人們?yōu)槭裁吹匠鞘欣飦?lái)，因?yàn)槌鞘械纳罡篮谩Ｋ?，城市首先的目?biāo)就是活力宜居；第二個(gè)城市目標(biāo)是綠色智慧、可持續(xù)發(fā)展；第三個(gè)目標(biāo)就是安全、人性化。城市的理論千變?nèi)f化，城市的烏托邦無(wú)窮無(wú)盡，但是這三大目標(biāo)千古不變。”仇保興說(shuō)。

仇保興表示，5G時(shí)代CAS理論新規(guī)則包括六個(gè)方面：新集聚、多樣化、流空間、積木、內(nèi)部模型、標(biāo)識(shí)。CAS六大新規(guī)矩是連接在一起的，六大新規(guī)矩總是協(xié)同的，六大新規(guī)矩都會(huì)產(chǎn)生共振。我們?cè)谔摂M的空間里面，比如當(dāng)一個(gè)人進(jìn)入海口，我們就可以讀出，他具有什么樣的潛在標(biāo)識(shí)。無(wú)人駕駛的時(shí)代是一個(gè)夢(mèng)寐以求的時(shí)代，但是無(wú)人駕駛光靠雷達(dá)不行。5G產(chǎn)生了一個(gè)環(huán)境感知，把環(huán)境的數(shù)據(jù)整合在一起，使駕駛員的前瞻能力大幅度提高，可以前瞻到幾十公里或者百公里全域。

5G的超級(jí)聯(lián)接，是價(jià)值傳輸、大數(shù)據(jù)、AI等新技術(shù)簡(jiǎn)易武裝到每個(gè)主體，使每個(gè)主體自適應(yīng)性快速提高，因?yàn)橄到y(tǒng)的變化本質(zhì)來(lái)源是主體的適應(yīng)性，主體的集聚、多樣性、流空間、積木、內(nèi)部模型和標(biāo)識(shí)等新規(guī)則相互循環(huán)強(qiáng)化涌現(xiàn)出新的智慧城市。

5G將是各行各業(yè)融合創(chuàng)新的催化劑，是巨大的創(chuàng)新孵化平臺(tái)。舊的智慧城市設(shè)計(jì)規(guī)則是從上而下的，講究頂層設(shè)計(jì)。但是新的規(guī)矩就是從下而上。新的規(guī)矩是自組織演化多次迭代的，5G變成了催化劑，這是一個(gè)新時(shí)代的到來(lái)。

楊煥明：以“人與生態(tài)”為本 建設(shè)“智慧城市”

“建設(shè)‘智慧城市’要以人為本，以自然生態(tài)為本。”中國(guó)科學(xué)院院士、美國(guó)科學(xué)院外籍院士、華大基因理事長(zhǎng)楊煥明表示，在研究中，需從生態(tài)、健康、文化、信息大數(shù)據(jù)幾個(gè)方面來(lái)分析城市的“基因元素”?！拔覀円鹬刈匀?，達(dá)到人與自然的和諧相處，是自然造就城市，也是城市建造自然。”

楊煥明強(qiáng)調(diào)，海口要維護(hù)好自身生態(tài)優(yōu)勢(shì)，把生態(tài)經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)作為城市發(fā)展的新亮點(diǎn)。在發(fā)展“智慧城市”的過(guò)程中，應(yīng)遵循“城市修補(bǔ)”和“有機(jī)更新”的方法，留住城市特有的地域環(huán)境、文化特色、建筑風(fēng)格的“基因”。

楊院士回顧了基因組學(xué)的發(fā)展歷程。他說(shuō)，人類基因組計(jì)劃是生命科學(xué)的一場(chǎng)全新革命。20世紀(jì)生命科學(xué)取得了兩次革命性進(jìn)展，第一次是遺傳定律的再發(fā)現(xiàn)和基因論；第二次是DNA雙螺旋模型。基因組是一個(gè)生物體所有基因遺傳和功能單位的總和，人類有約2萬(wàn)個(gè)基因，其中有6000多種“單基因”遺傳病。

楊煥明表示，中國(guó)參與“人類基因組計(jì)劃”的“1%測(cè)序項(xiàng)目”使得我國(guó)具備了自己的、接近世界水平的基因組研究的強(qiáng)大實(shí)力，為21世紀(jì)我國(guó)的生活技術(shù)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了光明和希望。經(jīng)過(guò)科研工作者的不懈努力，目前中國(guó)對(duì)基因組學(xué)的發(fā)展具有九大貢獻(xiàn)，包括10%國(guó)際單體型圖計(jì)劃、國(guó)際千人基因組計(jì)劃、國(guó)際癌癥基因組計(jì)劃、水稻和家蠶基因組計(jì)劃、META基因組等。

楊煥明指出，未來(lái)是生物科技的時(shí)代，基因組學(xué)又是生物科技中最前沿的學(xué)科之一。作為“國(guó)際濕地城市”“全國(guó)美麗山水城市”，海口的生態(tài)環(huán)境對(duì)于生態(tài)物種的基因多樣性保持相對(duì)完好，在基因庫(kù)建設(shè)等領(lǐng)域的發(fā)展將會(huì)有廣闊前景，值得期待。

吳志強(qiáng)：人工智能規(guī)劃城市未來(lái)

中國(guó)工程院院士、瑞典皇家工程科學(xué)院院士、同濟(jì)大學(xué)副校長(zhǎng)吳志強(qiáng)從世博會(huì)與IBM合作成立智慧城市研究中心開(kāi)始談起，對(duì)于智慧城市的發(fā)展，經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段，功能——感知、判斷、反應(yīng)、學(xué)習(xí)。在此基礎(chǔ)上，可以形成智慧城市四大功能循環(huán)聯(lián)動(dòng)的模型，并進(jìn)行細(xì)分；需求方面，智慧城市要滿足生活城市的需求，涵蓋醫(yī)療、就學(xué)、交通、服務(wù)、文化等，把整個(gè)過(guò)程智能化；行動(dòng)者——政府、企業(yè)、市民，將政府、企業(yè)、市民，三者的需求與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境三大問(wèn)題結(jié)合起來(lái)，智能城市應(yīng)該是多層決策；內(nèi)外部系統(tǒng)，內(nèi)部系統(tǒng)感知需要收集數(shù)據(jù)，外部形成多方面應(yīng)用。將不同區(qū)域的需求進(jìn)行整合，形成城市不同的功能和選擇出重要的節(jié)點(diǎn)；規(guī)律關(guān)系，沒(méi)有規(guī)律，城市不能稱之為”聰明“。邏輯層（學(xué)習(xí)、感知、判斷、反應(yīng)）——運(yùn)行層（規(guī)律）——支撐層（CBDB）。通過(guò)這些方面的不斷推進(jìn)，確定了智能城市的概念。

吳志強(qiáng)介紹，在做北京城市副中心城市設(shè)計(jì)中，我們讓CityGo學(xué)習(xí)了整個(gè)通州的樣片，從2018年進(jìn)行推演，一直推演到2035年，完成了世界上第一個(gè)純粹人工智能推演的發(fā)展模型。這個(gè)模型里面有六種棋子，職、住、學(xué)、商、醫(yī)、休；城市規(guī)劃往后不再是一張2035年的圖，而是一年比一年推進(jìn)演化的圖，為什么城市規(guī)劃那么累，因?yàn)槲覀冎挥幸粋€(gè)空間的模型，而不知道“前后手”，“前后手”的決定，可以影響一個(gè)城市的興旺和衰退，我們過(guò)去長(zhǎng)久以來(lái)只有空間問(wèn)題，不提時(shí)間的前后秩序。

另外，我們還訓(xùn)練了城市新區(qū)的“GO”，區(qū)域的“GO”，模擬了長(zhǎng)三角等地區(qū)的發(fā)展。而目前，我們?cè)诶^續(xù)推進(jìn)人工智能城市的原型設(shè)計(jì)與研發(fā)。城市的發(fā)展我們一直在依靠外力，讓我們的城市尺度在不斷發(fā)展，高度不斷擴(kuò)張，但只有到了人工智能階段，才是城市的革命性的時(shí)代。通過(guò)長(zhǎng)期的積累，2016年中國(guó)工程院向中央提出了關(guān)于中國(guó)人工智能的戰(zhàn)略報(bào)告，得到迅速的批復(fù)，2017年7月，發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，而在同時(shí)，美國(guó)、英國(guó)、歐盟都在做，這次的革命是從來(lái)沒(méi)有過(guò)的，中國(guó)與世界同步的革命。

從2020、2025、2030，整個(gè)中國(guó)推進(jìn)人工智能中間，特別注意這一條：“推進(jìn)城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、運(yùn)營(yíng)全生命周期智能化”，這是人工智能的五大發(fā)展計(jì)劃之一，這是第一次出現(xiàn)城市規(guī)劃與建設(shè)。

“未來(lái)中國(guó)城市人工智能的發(fā)展，以人的需求為核心，把生產(chǎn)、生活、生態(tài)、共享的智能化，插入到城鄉(xiāng)的整個(gè)空間，通過(guò)時(shí)間過(guò)程的智能化，在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行進(jìn)行推進(jìn)?！眳侵緩?qiáng)表示，希望中國(guó)的人工智能城市，能夠像中華民族曾經(jīng)有過(guò)的城市輝煌那樣，再一次復(fù)興。