智慧城市创新生态

文｜本刊记者 陈桂龙

十三届全国政协教科卫体委员会副主任 曹健林

国务院参事、中国城科会理事长 仇保兴

日前，由中国城市科学研究会与海口市人民政府联合主办2018国际智慧城市峰会暨智慧城市创新生态博览会上。十三届全国政协教科卫体委员会副主任曹健林，国务院参事、中国城科会理事长仇保兴，中国科学院院士、美国科学院外籍院士、华大基因理事长杨焕明，中国工程院院士、瑞典皇家工程科学院院士、同济大学副校长吴志强，围绕“智慧协同 生态创新”主题，分别从不同角度出发，集中探讨人工智能、未来城市、大数据等新技术革命给城市发展带来的机遇和挑战。

曹健林：创新智慧城市新生态

“在我国改革开放四十年的历史进程中，城市建设和城市化率不断提高，城市也在迅速现代化、智能化。同时，坚持绿色发展、节能减排，取得了举世瞩目的成就。四十年前中国的城市化率不到20%，今天达到了60%。”十三届全国政协教科卫体委员会副主任曹健林表示。

中国科学院院士、美国科学院外籍院士、华大基因理事长 杨焕明

曹健林认为，四十年间，中国人民的居住条件、工作条件、交通条件等都发生了天翻地覆的变化。在中国城市的发展进程中，科学技术起到了至关重要的作用，聚焦城镇发展的需求，这里既有城镇建设与发展的创新技术应用，又有与绿色科技新兴产业支撑城镇的转型升级和可持续发展。

我们这一代人是中国改革开放四十年巨变的亲历者和见证人，改革开放也彻底改变了我们这一代人的命运。

曹健林表示，在过去的四十年中，中国的诸多产业完成了历史性跨越，从小到大、由弱到强甚至走到了世界领先的地位。

在过去的四十年间，中国的照明产业完成了从白灯到气体放电灯到今天半导体照明的跨越，在国家半导体照明联盟推动下，过去十几年中，我国的半导体产业年复核增长率超过了25%，2018年的产值突破7500亿，其中芯片的国产化率达到了80%，中国已经成为全球半导体照明产业的中心。

中国工程院院士、瑞典皇家工程科学院院士、同济大学副校长 吴志强

此外，半导体照明还拓展了智慧照明、光通信、光生物、光健康等创新应用领域，已经成为中国高技术产业一个强大竞争力的突出代表，中国半导体照明也正在大步的走向世界，走向全球的每一个角落。

曹健林认为，智慧城市建设和创新生态的发展与所有的科技进步都有密切的联系，都应该成为科技进步的应用场景和发展机遇。让我们共同努力，为人类文明进步贡献更多的中国智慧和中国方案。

仇保兴：5G是智慧城市创新催化剂

中国是5G时代最早投入应用的国家。5G给我们创造了一个人类历史上前所未有的紧密联系的社会。

国务院参事、中国城科会理事长仇保兴表示，智慧城市的主体是复杂的，是千变万化的，但是所有的主体都有一个共同的特征，可以简化成四个方面：第一，感知的系统；第二，会运算的系统；第三，会执行的系统；第四，执行了能够反馈。这构成了一个闭环，城市就是由这样的主体构成的。CAS（复杂适应理论）作为第三代系统论，是指系统每个主体都会对外界干扰做出自我适应反应，而且各种异质的自适应主体相互之间也会发生复杂作用，造就系统的演化路径和涌现出难以预知的丰富结构。

仇保兴认为，CAS有四个新的规则，产生了一个新的集聚状态，有一种越来越强化的多样性，多样性就是一切创新的源头。内部有模型，可以准确的预知近期发生什么变化，更重要的是它有固定的模式，这些模式可以无限的组合产生巨大的复杂的系统，每一个方面都具有不同的特征，这些特征有可能产生巨大的互补共振效应。

“我们用这个基本规律来看待城市的发展，2000多年来人类追求城市文明的时候永远记住了亚里士多德说过的那句话：人们为什么到城市里来，因为城市的生活更美好。所以，城市首先的目标就是活力宜居；第二个城市目标是绿色智慧、可持续发展；第三个目标就是安全、人性化。城市的理论千变万化，城市的乌托邦无穷无尽，但是这三大目标千古不变。”仇保兴说。

仇保兴表示，5G时代CAS理论新规则包括六个方面：新集聚、多样化、流空间、积木、内部模型、标识。CAS六大新规矩是连接在一起的，六大新规矩总是协同的，六大新规矩都会产生共振。我们在虚拟的空间里面，比如当一个人进入海口，我们就可以读出，他具有什么样的潜在标识。无人驾驶的时代是一个梦寐以求的时代，但是无人驾驶光靠雷达不行。5G产生了一个环境感知，把环境的数据整合在一起，使驾驶员的前瞻能力大幅度提高，可以前瞻到几十公里或者百公里全域。

5G的超级联接，是价值传输、大数据、AI等新技术简易武装到每个主体，使每个主体自适应性快速提高，因为系统的变化本质来源是主体的适应性，主体的集聚、多样性、流空间、积木、内部模型和标识等新规则相互循环强化涌现出新的智慧城市。

5G将是各行各业融合创新的催化剂，是巨大的创新孵化平台。旧的智慧城市设计规则是从上而下的，讲究顶层设计。但是新的规矩就是从下而上。新的规矩是自组织演化多次迭代的，5G变成了催化剂，这是一个新时代的到来。

杨焕明：以“人与生态”为本 建设“智慧城市”

“建设‘智慧城市’要以人为本，以自然生态为本。”中国科学院院士、美国科学院外籍院士、华大基因理事长杨焕明表示，在研究中，需从生态、健康、文化、信息大数据几个方面来分析城市的“基因元素”。“我们要尊重自然，达到人与自然的和谐相处，是自然造就城市，也是城市建造自然。”

杨焕明强调，海口要维护好自身生态优势，把生态经济、循环经济作为城市发展的新亮点。在发展“智慧城市”的过程中，应遵循“城市修补”和“有机更新”的方法，留住城市特有的地域环境、文化特色、建筑风格的“基因”。

杨院士回顾了基因组学的发展历程。他说，人类基因组计划是生命科学的一场全新革命。20世纪生命科学取得了两次革命性进展，第一次是遗传定律的再发现和基因论；第二次是DNA双螺旋模型。基因组是一个生物体所有基因遗传和功能单位的总和，人类有约2万个基因，其中有6000多种“单基因”遗传病。

杨焕明表示，中国参与“人类基因组计划”的“1%测序项目”使得我国具备了自己的、接近世界水平的基因组研究的强大实力，为21世纪我国的生活技术产业带来了光明和希望。经过科研工作者的不懈努力，目前中国对基因组学的发展具有九大贡献，包括10%国际单体型图计划、国际千人基因组计划、国际癌症基因组计划、水稻和家蚕基因组计划、META基因组等。

杨焕明指出，未来是生物科技的时代，基因组学又是生物科技中最前沿的学科之一。作为“国际湿地城市”“全国美丽山水城市”，海口的生态环境对于生态物种的基因多样性保持相对完好，在基因库建设等领域的发展将会有广阔前景，值得期待。

吴志强：人工智能规划城市未来

中国工程院院士、瑞典皇家工程科学院院士、同济大学副校长吴志强从世博会与IBM合作成立智慧城市研究中心开始谈起，对于智慧城市的发展，经历了以下几个阶段，功能——感知、判断、反应、学习。在此基础上，可以形成智慧城市四大功能循环联动的模型，并进行细分；需求方面，智慧城市要满足生活城市的需求，涵盖医疗、就学、交通、服务、文化等，把整个过程智能化；行动者——政府、企业、市民，将政府、企业、市民，三者的需求与经济、社会、环境三大问题结合起来，智能城市应该是多层决策；内外部系统，内部系统感知需要收集数据，外部形成多方面应用。将不同区域的需求进行整合，形成城市不同的功能和选择出重要的节点；规律关系，没有规律，城市不能称之为”聪明“。逻辑层（学习、感知、判断、反应）——运行层（规律）——支撑层（CBDB）。通过这些方面的不断推进，确定了智能城市的概念。

吴志强介绍，在做北京城市副中心城市设计中，我们让CityGo学习了整个通州的样片，从2018年进行推演，一直推演到2035年，完成了世界上第一个纯粹人工智能推演的发展模型。这个模型里面有六种棋子，职、住、学、商、医、休；城市规划往后不再是一张2035年的图，而是一年比一年推进演化的图，为什么城市规划那么累，因为我们只有一个空间的模型，而不知道“前后手”，“前后手”的决定，可以影响一个城市的兴旺和衰退，我们过去长久以来只有空间问题，不提时间的前后秩序。

另外，我们还训练了城市新区的“GO”，区域的“GO”，模拟了长三角等地区的发展。而目前，我们在继续推进人工智能城市的原型设计与研发。城市的发展我们一直在依靠外力，让我们的城市尺度在不断发展，高度不断扩张，但只有到了人工智能阶段，才是城市的革命性的时代。通过长期的积累，2016年中国工程院向中央提出了关于中国人工智能的战略报告，得到迅速的批复，2017年7月，发布了《新一代人工智能发展规划》，而在同时，美国、英国、欧盟都在做，这次的革命是从来没有过的，中国与世界同步的革命。

从2020、2025、2030，整个中国推进人工智能中间，特别注意这一条：“推进城市规划、建设、管理、运营全生命周期智能化”，这是人工智能的五大发展计划之一，这是第一次出现城市规划与建设。

“未来中国城市人工智能的发展，以人的需求为核心，把生产、生活、生态、共享的智能化，插入到城乡的整个空间，通过时间过程的智能化，在规划、设计、建造、运行进行推进。”吴志强表示，希望中国的人工智能城市，能够像中华民族曾经有过的城市辉煌那样，再一次复兴。