未来地下之城

巴利斯·卡尔多基亚

很多年前，我刚用上台式电脑时，在一个制图软件里发现了一张倒影图，这张由不知名作者创作的倒影图由此成为了30年来激发我科研兴趣的起点……今天我想向大家谈下我对地下城的假想，当然这个问题还需要我们从长计议，但现在我们都有责任关心城市建设问题。我经常问自己：“我们的子孙后代究竟还能到哪里、怎么样生活？”

地球内部不是只有丰富的矿藏

上世纪90年代后期，人们对采矿仅是用来开采和精炼有用矿藏的模式化思维终于被打破。采矿的新概念包括人类开发地壳中的所有主要元素，自然形成和人为形成的地质空间资源也被单独定义，但仍同属地下空间。

地下空间这个概念在古希腊神话中就已经存在。波塞冬、哈得斯与宙斯一同战胜了父亲克洛斯之后，三兄弟抓阄划分势力范围，宙斯获得了天空，波塞冬成了大海和湖泊的君主，而哈得斯屈尊地下，负责统治地下世界。蕴藏着丰富矿物的地下和地上一样，是一个广大的世界。

地下空间包括山洞、岩溶洞等天然形成的空间，和人为修建的适宜重复利用的地下工事。世界各国对发掘地下空间越来越感兴趣。地下空间有很多优势：受外部环境影响小，可以抵御自然灾害或人为破坏;可以开采岩盐矿床，盐矿还能够治疗慢性支气管炎、哮喘等病症。

克里米亚秋福特-卡列洞穴小镇

目前，城市地下空间已经得到利用，人们在地下修建了地铁、地下火车站、地下车库和地下停车场、地下商城等，这些极大程度地减轻了大城市的用地压力。甚至还出现了专门的学科——城市地下空间规划学，据古鲁比夫教授称，这是一门综合利用地下城市及其他人口聚居区地下空间的与建筑和空间规划相关的科学。

我们的家园——山洞

从古时起，人们就已经开始在地下工作生活。塞特尼尔德拉斯沃德加斯是西班牙南部的一个建在峡谷中的小镇，部分位于地下，现在近3000居民生活在峡谷的下面甚至里面。

土耳其卡帕多细亚地下城

在土耳其卡帕多细亚，近6万人长期生活在几个相连的地下城中，那里教堂、学校、仓库、酿酒作坊、厨房、水井、厕所等基础生活设施一应俱全。每一座地下城都像是一座网络密布的蚁穴。

神秘的格鲁吉亚洞穴修道院始建于12世纪，拥有6000间房屋，可容纳4万人。如此恢弘的建筑，即使是现代科技，也很难企及。至今仍有一小部分人居住于此，但大部分洞穴已成为博物馆。

事实上，世界上很多国家都有古代地下建筑，其中闻名世界的有马耳他地下城堡、克里米亚秋福特-卡列洞穴小镇和印度基什地下洞穴，还有始建于12世纪的格鲁吉亚的地下修道院。在澳大利亚荒凉之地库伯佩地，约有1600人生活在地下，他们的家就是地下洞穴。

位于澳大利亚阿德莱德以北846公里的库伯佩地，从地表看去，是个非常荒凉的地方，只有几家宾馆和一个高尔夫球场，仿佛一座废弃的城镇。但实际上，这个小镇有3500名居民，其中60%生活在地下，他们的家就是在地下挖出的洞穴。库伯佩地始建于1915年，当时这里发现了猫眼石（蛋白石），目前全球95%的猫眼石都出产于这里。但是蜂拥而来挖矿的人们发现住在地表是非常辛苦的——因为这里的温度非常高，在夏季，这里的地表温度经常超过40摄氏度。

波兰维利奇卡盐矿

早在13世纪，波兰南部城市维利奇卡就发现了盐矿。维利奇卡盐矿巷道全长300公里，深327米，这座洞穴曾在很长一段时间里只被作为作业工人的住所，现如今，这里不仅有电影院、咖啡馆，甚至还有一个不大的人工湖。类似的洞穴在瑞典也有：萨拉银矿酒店，深150米，内设音乐厅和咖啡馆等供休闲娱乐的地方。

地下住所的产生有时也是迫不得已。例如，巴黎和奥德赛的长形地洞，它们最初并不是为了居住而建，但在二战期间拯救了数千人的性命。克里米亚刻赤半岛的地下洞穴也曾容纳过近万名士兵和难民。

为防御或避难而建的地下工事有单独的历史。上世纪60年代，美国科罗拉多州夏延山军事基地开凿了防备极为森严的洞穴，北美防空指挥中心就安置在这里，核战争爆发时这里拯救了成千上万人的生命。现如今，美国防空指挥部迁到了其他地方，但这个地下工事仍然保留了下来，并且还像从前一样有人居住。类似的防御工事在很多国家都有。

地上已经拥挤不堪

瑞典萨拉银矿酒店

近些年来，在世界各地的大城市，用地紧缺的问题开始变得越来越严峻，尤其是在美国、加拿大、墨西哥、日本、韩国和荷兰这些国家的特大城市。如今像墨西哥城、伊斯坦布尔、上海、纽约和东京这样的特大城市的人口已经超过了1100万，甚至达到了1800万，人口密度每平方公里为3000至7000人。专家预测，到2025年，这些世界特大城市人口将增至1900万至3500万。

那时城市空地将不复存在，因此我们眼下不得不提出大城市地下城的建设方案。在一定程度上，我们的终极目标与日本的城市建设概念基本相符：“地上城有多发达，地下城就应同样发达。”

美国、日本、韩国、俄罗斯的许多城市早已存在类似的地下工事，通常被设为火车站、地下停车场、商店、大型商贸中心和地铁。但是，世界各地的实际情况表明，这些远不能解决那些特大城市的主要问题。

因此，前不久地下城建界提出了更加清晰的新理念——打造“双城”。这种建设理念的最终目的就是使地下空间尽可能多地容纳大量城市居民，并能让人类长期生活。为了实现这个目标，我们要解决一系列复杂的社会问题和科技问题。只有攻克了这些难题，我们才有机会合理利用地上和地下的生活空间。

现今，在一些国家（如美国和韩国）已经设立了专门的科研室，开始对利用太阳系里地球附近行星的地下空间进行研究。在那些人类未来可以移居到其他星球的方案中，也包括在外星球建设地下城。例如，月球就有建立地下城的可能。

尤谢里·凯沙博士的一句话用在这里再恰当不过：“不断加快进程的城市化，只给我们留下了两条出路，要么‘上天，要么‘入地。”

地下城是城市的“倒影”，还是城市的一部分？加拿大蒙特利尔地下城这个实例就是对这个问题最有说服力的回答。蒙特利尔地下城又常被称为“室内的城市”，是世界上最大的地下城，城内供居住和办公的面积占350万平方米。蒙特利尔地下城每年有4至5个月的冬季，因此而闻名，这段时间每天都有近50万人光顾。

蒙特利尔地下城几乎拥有所有生活基础设施：商业中心、酒店、银行、博物馆、大学、地铁站、火车站和公共汽车站等娱乐休闲及办公设施。蒙特利尔地下城并非所有部分都位于地下，而是地上居民住宅与地下城相连接，因此在寒冷的天气里，人们无需外出便可逛商场，还可以从地下通道快速从城市一端到达城市另一端。

会令人感到害怕吗？

“发生自然灾害时，你愿意待在一个50层的摩天大楼里，还是地下城？”美国亚利桑那州立大学工程专家山姆艾利·安尼阿拉纳穆问道。

这个问题很难回答。科学家在努力开发地下城，但同时一些居民产生了负面情绪。“我们从山洞里走出来，如今却又要把我们赶回去！”人们在102层的摩天大楼里生活不感到害怕，却不敢想象安静地坐在深10-20米的图书馆里会是什么样，再想到地上可以享受着充足的日照和干净的空气，便更无法想象如何在地下生活。

人们会有这种想法并不难理解，毕竟我们已经适应了住在摩天大楼里。地下城的生活我们只在好莱坞大片里看过，在我们印象中，经常生活在地下的只有那些常出现在新闻报道中用生命冒险工作的矿工。

生活在地下城，就意味着我们要离开熟悉的环境，安全似乎也没有了保障，最重要的是没有充足的阳光。但这些问题原则上都可以解决。利用潜望镜原理或光纤技术，通过一种特殊的窗户就可以解决光照问题。

迪拜地下摩天大楼的创建者打算在深350米的地方建宾馆，他认为这个宾馆将十分适宜居住：没有噪音，空气调节系统可以长期保持舒适的温度。装在墙上的大屏幕都是用有机材料——自然光制成，还能直播地上所发生的事情。建筑师们正在筹划更多方案，以降低人们患上幽闭恐怖症的风险。

另一些专家提出，人们的心理问题可能会成为地下城发展的障碍。他们认为完全适应地下环境几乎是不可能的，因为地下城四周封闭，人类移动受限并与熟悉的生活环境长期隔绝。

但仍有许多国家的学者坚信，可以在地下创造出舒适的气候和适宜的温度、湿度、空气流动速度、光照。地下空间规划的权威人士雷蒙德·斯特林认为，生活在地下不会引起巨大的心理不适感，他说：“因为大多数人坐地铁都没有引发心理问题。”

大城市的许多居民已经很习惯没有日照的生活，他们已不再关注人造光，地铁、地下车库、地下休闲娱乐中心也没有使他们患上幽闭恐惧症。

按照规划，地下城的每个房间都存有氧气（类似在飞机上用的存氧系统），安全疏散门、自动梯和人行步道都会连接地下通廊和地上出口，疏散系统也会在第一时间发出警报，电梯的速度将设定为55公里/小时，上升400米的高度，一分钟足矣。

在哪里修建，如何修建？

目前，建地下城经济有效的方案还未确定，但专家已有总体规划：地下工事应建在高度稳定的整片山岭处，采用立井技术。并非所有山岭都适合施展此类工程。

地质学家认为，最适合建地下城的国家是加拿大、瑞典、挪威和南非。地下摩天大厦的外形轮廓取决于它们的“高度”和山岭的耐劳度，规模类似于首尔地下商街那样，“天井”工事的方案也有可能实施。

地下摩天大厦的温度处于地表温度以下，海拔位于地下水所在海拔之下，因此地下城对排水系统、温控和空气净化系统的性能要求极高。加拿大、瑞典和俄罗斯等气候寒冷的国家还需要将地下温度提高到10摄氏度以上。地下越深，温度越低，将地下500米深处的温度控制在25摄氏度也是一个技术性的挑战。保障地下能源充足是另一个难题：不仅需要海量电能，还将带来一笔巨额支出。

建地下城将会遇到一系列复杂问题，为攻克这些难题，包括矿业工程师、建筑师、律师、心理学家和生存安全方面的专家在内的工程师和科学家们都要为之不懈努力。

未来，人口过剩的特大城市无法继续扩城时，地下城城市化将势在必行。我想强调的是地下城城市化的“必要性”，而不是“必然性”。虽然目前这个问题不是急待解决的，但在不久的将来我们必须要面对，尽管不排除未来的某一天我们可能会找到可供人类生存的其他行星。

俄罗斯的方案

俄罗斯国土辽阔，像莫斯科这样的超级城市尽管现在还能通过扩建卫星城解决用地问题，但未来也必将实施发展地下城的战略，尤其是在气候极其寒冷的城市。

美国计划在亚利桑那铜矿区建立居民点，俄罗斯也计划在东西伯利亚雅库特自治共和国的矿业城市米尔内实施《生态城市2020》的方案，计划容纳10万居民。米尔内是世界上人口最稀少的地区之一：每平方公里3人。米尔内地处西伯利亚腹地，靠近北极圈，大陆性气候典型，严寒的冬天极为漫长，短暂的夏季也十分炎热，春秋季极短。冬季平均气温为零下35摄氏度，最低温可以达到零下62摄氏度。一年最热月是七月，平均气温28-30摄氏度，最高温达36摄氏度，这样极端的反差也不适宜农作物的生长。

米尔内钻石矿场是世界最大的露天钻石矿坑之一，一个巨大的漩涡状洞穴犹如一口大碗，入口直径1000多米，螺旋状的地洞深530米，这样的深度使地球内部磁场与地表上空的空气形成强大气流。这个露天洞穴光照十分充足，因此可以在洞口搭设光伏阵列，有效利用光能，还可以使地下洞穴的光照比地上更温和。矿坑地下空间将被分为3层：最底层用于农产品种植，就是所谓的垂直农场;中间层安设公园，净化空气;最上层用于长久居住。矿坑还可以通过特殊装置根据冷热空气的气压差发挥其优势。

建类似地下城，无需设计储存热量的结构，因为碗口形洞穴的坑壁就能发挥蓄热功能。最上层不仅要建设居民住宅、政府办公楼，还有文化休闲设施。这座地下城可以成为雅库特人的疗养和休闲中心，甚至还可能成为世界旅游胜地。

俄罗斯伟大的科学家、思想家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基曾说，人类必将会面对太空居住问题。地下城可以成为人类在其他行星建立居住地的原始样板，成为人类完成这一伟大使命的必经准备阶段。我们需要借鉴国内外的各种经验，在许多国家他们的设想已经落实到了具体行动中。

本文即将完成之时，作者突然接到一条关于日本的消息：日本计划在15年后，在海面到水深500米的位置建造一座球体海岸水下城市。据日本清水公司提出的概念，这将成为一座能容纳5000人的直达水面的未来海底都市，人们可以在这里生活和工作。巨大的球体城市直径为500米，将设有住宅区、商业区、办公区及快捷酒店，不仅可以做到绝对防水，还能在天气恶劣时退回水下。海底还有一条15公里的螺旋形通道。同时还计划建造海底沼气制造厂，利用海底微生物将二氧化碳转换为沼气燃料，最后通过螺旋通道将沼气输送给居民。

日本清水公司的这个建设构想十分大胆，但现代科学日新月异，这也并非遥不可及。城市用地紧张、大城市人口过剩、海平面上升的问题日益严重，这一突破性的设计为沿海地区带来新的生机的同时，也为人类地下城建设提供了更多思路。

[译自俄罗斯《薛定谔的猫》]