城市是超过世界一半人口的家园，它们对地球资源施加了越来越大的压力。它们产生了全球高达 70% 的二氧化碳排放量，消耗了大量的水，降低了水质，并产生了堆积如山的废物。城市的发展方向决定着地球的命运。而且城市正在快速发展。根据联合国估计，到 2030 年，将有 50 亿人居住在城市中，其中近一半的人将在尚不存在的住宅、学校、工作场所和公园中生活。
使城市尽可能实现可持续发展面临着巨大的挑战。但这些挑战也令人鼓舞，因为城市可以在为更可持续的世界创造解决方案方面发挥超乎寻常的作用。城市是创新和创业活力的引擎。正如城市领导人网络所展示的那样，市政当局也是强大的行动者，汇集力量、制定环境议程并发挥全球领导作用。从特大城市到城镇，市长和市议会、投资者、经济学家和规划者都在响应重新设计快速发展城市基本要素的迫切需求，从头开始。他们如何重新构想城市景观，以及他们如何设计增长，将深刻影响所有生命的未来。
许多城市正在采取重要措施来减少空气和水污染。它们正在变得“不那么糟糕”。然而，效率本身不足以将我们带向积极的未来。如果城市也能更有效率，并“做好更多事”，例如，通过将废物转化为食物生产的养分，城市就可以推动我们走向我们想要的未来，而不仅仅是减少我们不想要的影响。“做好更多事”，而不仅仅是“不那么糟糕”。
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在复制自然世界的操作系统中，可以找到重新构想城市及其与周围乡村关系的一个清晰愿景。本质上，自然系统依靠太阳的自由能运行，太阳能与地球的地球化学相互作用，以维持生产性、再生性的生物系统。人类系统，包括城市，如果按照相同的规律运行，就可以接近生命系统的效率。
这些规律可以提炼为三个关键原则：将废物等同于食物；最大限度地利用太阳能收入；并赞美多样性。
废物在自然界中并不存在，因为每个生物都为整体的健康做出贡献。果树的花朵落到地上，分解成其他生物的食物。细菌和真菌以树木和吃其果实的动物的有机废物为食，将养分沉积在土壤中，树木可以吸收这些养分并转化为生长。一种生物的废物成为另一种生物的食物。养分在出生、腐烂和重生的再生、从摇篮到摇篮的循环中永久流动。废物等于食物。
我们目前的城市设计是线性的流动。生物养分（如食物和木材）和技术养分（如金属和塑料）从一端进入并被使用，然后被丢弃。在对废物进行筛选以回收有价值的可回收物（如金属、纸张和某些塑料）后，它从另一端流出，流向垃圾填埋场或焚化炉。这个过程是“获取、制造、浪费”。但是，正如我们重新设计了一些消费产品以使其可拆卸、可回收或可重复使用一样，我们可以以类似的方式循环设计城市：获取、制造、再获取、再制造、恢复。
在循环城市中，废物成为资源。以污水为例。在线性城市中，污水处理厂处理食物残渣和人类排泄物——包括它们所含的宝贵矿物质，如磷酸盐——并将污水排放到河流中，造成污染。然后，农民从摩洛哥或其他遥远的地方购买更多的磷酸盐，以制造新的肥料，在已经失去这些矿物质的土壤中种植更多的食物。在循环城市中，污水处理厂变成肥料工厂。从设施中流出的碳、磷酸盐和氮被视为土壤的潜在资产，而不是附近河流的负债。
循环城市开采废水中的磷酸盐，并将其转化为肥料，用于城市屋顶上的公园和菜园，以及城市周围的农场和森林。这个过程消除了从遥远来源购买更多磷酸盐并将其运输到美国的需要。它还避免了采矿和运输中涉及的能源和碳排放。温哥华的 Ostara Nutrient Recovery Technologies 公司是目前从污水污泥中收集含磷矿物鸟粪石用于肥料的几家公司之一。
消除废物概念延伸到所有系统，因此循环城市设计进入的材料是为了“下次使用”而不是“寿命终止”。例如，新技术允许在清洁设施中盈利地处理手机电路板，在那里，所有稀土矿物和贵金属都被回收，以便在新的电子产品中重复使用。
自然的第二个关键原则，也是我们可能称之为积极城市的原则，是万物都由太阳驱动——有时，就像冰岛雷克雅未克市一样，由地热能驱动。树木和植物利用阳光制造食物——这是一个优雅而有效的系统，它利用地球唯一的永久性能源收入来源。建筑物可以通过直接将阳光转化为能量，以及被动地收集太阳辐射用于供热和自然照明来利用太阳能收入。风——由太阳驱动的热流——也可以被利用。太阳能、风能和地热能加在一起，可以经济高效地产生足够的电力，以满足整个城市和地区，甚至国家的需求。旧金山等城市在实现其 100% 使用可再生能源的承诺方面取得了重大进展。
第三个关键原则——多样性——在所有健康的生态系统中都可以找到。每个生物都对其周围环境做出独特的反应，与其他生物协同工作以维持系统。每个生物都适合其位置，并且在每个系统中，最合适的生物都能茁壮成长。
旨在实现适宜性的城市设计师会仔细关注当地的生态环境。他们评估地质、水文、植被和气候。他们融入自然和文化历史。通过结合这篇丰富的“线索文章”，设计师们发现了景观开发的适当模式。通过这样做，他们为支持生命的积极增长创造了可能性。
最终，我们想要的是一个旨在让人们在同一社区生活和工作的城市。如果居民可以在适合城市生态系统的清洁工厂中分解手机，则无需将工厂划归到位于郊区的不良行为特殊区域。积极的城市消除了因担心不安全或不健康的活动而驱动的分区需求。工厂可以位于干净的住宅区中心，提供就业机会，使人们可以在步行或骑自行车的距离内生活。反过来，这种机会大大减少了通勤和交通的需求——这是对资源和人们时间的巨大浪费。如果我们像 Gotham Greens 和 Method Products 在芝加哥南区 Soapbox 工厂所做的那样，在整个城市的屋顶上种植新鲜、健康的食物，那么当地的有机废物不仅可以成为食物种植系统的资源，而且在屋顶农场工作的人们也可以在当地生活。
想象一下，我们制造的一切都是一种支持生命、激发快乐并与自然和谐相处的姿态。建筑物像树木一样运作：它们固碳、制造氧气、蒸馏水、为数千种物种提供栖息地，并将太阳能收入转化为它们需要的所有热能和电能——并且它们将多余的电力出售给邻居。带有现场湿地和植物园的建筑物从废水中回收养分，并清洁剩余物用于现场厨房和浴室。新鲜空气、开花植物和阳光无处不在。建筑物和社区充当生命支持系统。
考虑到这一愿景，我们可以想象在周围的乡村生产食物和材料，并使用城市制造的工具和技术来创造它们。城市将废物作为补充系统的原材料返回，将“再”放回资源中。一切都在再生循环中流动，从城市到乡村，从乡村到城市，在自然和文化网络中循环生物和技术营养——21 世纪的硬件和软件。一个生机勃勃的积极城市的代谢使人类住区和自然世界能够共同繁荣。如果我们想使我们的城市真正具有可持续性和对所有人都有益，我们需要将此视为一个字面上的战略真理，并将其告知我们所有的设计。
为乌托邦式的未来制定原则是引人注目的。但是，现有城市真的能在今天将其付诸实践吗？一些工业设施正在展示如何做到这一点。
密歇根州迪尔伯恩市的福特胭脂河中心的翻新和扩建，将这个庞大的历史悠久的汽车和卡车制造综合体转变为工业可持续发展的典范。总体规划纳入了一个 10 英亩的绿色屋顶——这是一个湿地花园、透水铺路、树篱和生物洼地系统的核心。该项目将一个有 100 年历史的工业棕地遗址变成了一个蓬勃发展的雨水生态系统，该系统以支持流域健康的方式捕获、净化并将水缓慢释放到邻近的胭脂河中。本地的鹬鸟在施工完成后一周返回筑巢。
另一个模型是可持续发展基地，即美国宇航局位于加利福尼亚州莫菲特菲尔德艾姆斯研究中心的科学和计算中心。该设施有潜力从太阳能和地热资源以及带有先进能源管理控制的燃料电池中提供其所有供暖、制冷和能源需求——甚至能源盈余。废水在现场处理。
屡获殊荣的荷兰霍夫多普的 Park 20|20 开发项目是另一个模型。它是在 28 英亩土地上布局的各种建筑物和开放空间。人们可以轻松地通过航空、铁路、公共汽车和自行车到达该地点。绿地、广场、公共花园和运河木板路提供了与更大社区的连接。每栋建筑物的尺寸、结构和朝向都经过优化，以捕获太阳的能量和光线。整个公园的建筑物集成了能源、水和废物管理系统，作为一个单一的有机体运作。
我们可以将这些成功经验推广到整个城市吗？灵感来自一些有趣的地方。其中之一是巴西的库里蒂巴。
库里蒂巴在 20 世纪 70 年代开始转型，这要归功于传奇建筑师和城市规划师海梅·勒纳，他在 20 世纪 70 年代至 90 年代曾三次担任市长。在他的第一个任期内，勒纳意识到这个拥有数十万居民的贫困小镇需要更好的公共交通。由于地铁或重轨系统成本太高，他转而要求沃尔沃制造 270 辆瑞典铰接式公共汽车，这在城市内完成，为居民提供了工作。该市聘请当地人建造地上、街道边的公交候车亭，或tubos，人们可以从中以统一票价前往任何地方。勒纳没有让乘客在登上公共汽车时用代币付款（这是一个缓慢的过程），而是让他们在进入 tubo 站台时预付款，这样当公共汽车到达时，他们可以快速上车，减少装载时间并提高整个系统的效率。
由于库里蒂巴的人口快速增长，垃圾堆积在卡车无法进入的狭窄小巷中。勒纳创建了一个项目，向孩子们展示如何分类垃圾，然后派他们回家教他们的家人。为了换取分类的垃圾，人们可以获得公交代币或新鲜食物；勒纳用一种流动性的货币支付给他们。突然，每个人都在使用公共交通。回收利用也在城市中兴起。截至 2022 年，库里蒂巴约有 70% 的居民积极参与回收利用。
这种创新思维不断涌现。该市没有在市中心建造一个大型中央图书馆，而是在整个社区创建了一个由 50 个小型“知识灯塔”组成的网络，以便每个孩子都可以在步行范围内到达图书馆。当然，当地建筑商建造了色彩鲜艳的建筑物。图书馆与市政学校合作，为 3 岁至 80 岁的公民提供数千本书籍和免费互联网。这些和其他措施将城市转变为宜居宜业的设计。
现在想象一下，如果曼哈顿也有同样的愿景——食物生长在数百所学校和医院的屋顶上，提供营养和当地就业机会。孩子们可以使用他们被称为眼球的光学传感器来分类垃圾，挑出塑料，将它们带到回收中心，这样它们就不会最终进入海洋，然后获得玩具作为报酬。清洁工厂会将塑料重新配制成可以再次使用的单体。一切都将由太阳驱动，材料将在生物和技术营养的持续循环中流动。
我们为所有人追求的是我称之为“美好生活”的东西——一种安全、有尊严和创造性的生活。积极的城市是这一切可以发生的地方。如果它们按照这一原则进行设计和运行，一切都会变得更好。我们必须坚持人类和自然共存的权利，将城市及其周围的乡村结合起来。
城市是设计出来的，但它们也是有机体。正如法国人类学家克劳德·列维-斯特劳斯多年前指出的那样，城市是“某种被生活和被梦想的东西”。作为居住地的创造者，我们不禁将自己投射到景观中。但是，当我们梦想着我们理想的城市，当我们想象人类在土地的地质经线上的纬线时，我们可以开始更清楚地看到我们居住的地方的真实特征，它的精神。然后，当我们塑造我们城市的性质时，我们将创造庆祝人类创造力和与生机勃勃的地球之间丰富、和谐关系的地方。我们将开创新的希望地理。