人类“地下生长”

乐艳娜

人类祖先在学会建造房屋后，才开始逐渐由半地下的洞穴生活向地面生活过渡。《易·系辞下》亦有记载：“上古穴居而野处，后世圣人易之以宫室”。但伴随着现代城市的高速发展，人类又重新开始寻求“地下生长”，地铁、地下步道、地下建筑甚至是地下城的建设如火如荼。

电影《流浪地球》中的“地下城”引发了对人类未来生存空间新一轮的热议，地下空间的利用则进一步向储存、医疗、科研、旅游迈进，并形成了与地面空间的积极互动机制。人类如何对待“脚下”世界，是人类对未知空间的探索，更是对未来生存方式的思考。

世代穴居

63岁的李贵良老人注意到，自己住了一辈子的地坑院正迎来越来越多好奇的游客。不在地面盖房子，而是向地下挖坑筑窑洞，当地祖祖辈辈习以为常的居住方式成了外人眼里的奇观。

在河南省三门峡市陕州区的农村，散落着数以万计的奇特民居———地坑院。初到此地的人往往摸不着头脑，明明听见人言笑语、鸡鸣畜叫，也看见树木葱茏，却看不到村舍房屋，直到走近向下俯瞰，一个藏在地下的鲜活世界才出现在眼前。

“见树不见村，见村不见房，闻声不见人。”这就是地坑院的真实写照。

李贵良家的地坑院有90多年历史，经过多次修葺，现在仍完好无损。院子方方正正，中间空地上的一架葡萄和梨树十分繁茂，四面共掏了12孔窑洞，俨然一座地下四合院。

据官方调查，陕州区现存地坑院1万余座，约一半仍有人居住，年代最久的已在里面生活过七代人。从空中俯瞰，星罗棋布的地坑院像开在地面上的一扇扇窗户，夜晚，灯光隐约从院内透出来，构成一幅美妙的地下风景图。

“这是人类居住文明的活化石，在世界上绝无仅有。”长期从事相关研究的陕州地坑院管理处办公室主任白良旭介绍说，这种民居可追溯至4000多年前，是人类穴居历史的延续和发展。

土耳其卡帕多奇亚地区具有独特的喀斯特地貌，它被认为是地球上最像月球表面地貌的地方。而在这片土地下，掩藏着一座神秘的“地下城”。

迄今为止，这里已经发现的地下城多达36座。地下城的入口很隐蔽，走入盘旋的石梯后就进入了只可勉强供一人通过的窄道，通道时宽时窄，大部分时间只能弯着腰或蹲着前进。一个个迷宫般的房间相互连接，一直蔓延至地心深处。由于通风系统设计的完善，人们低着头、弯着腰穿梭在昏暗的地下城，虽感有些湿冷，但不觉空气污浊。

“地下城”静静地躺在卡帕多奇亚数千年之久。17世纪，法国国王路易十四的密使途经这里，才偶然发现了“地下城”的秘密。

国际隧道与地下空间协会主席严金秀说，人类对地下空间的最早应用就始于穴居。

远古时期，人类为保护自己免受自然灾害的威胁，开始利用天然洞穴居住。约50万年前，北京猿人居住在自然条件较好的龙骨山天然溶洞中。在欧洲、中东、北非、日本等地都发现了距今2万、3万年前的古人类居住的洞穴痕迹。

人类到地面居住后，开始利用地下空间满足居住外的多种需求，如墓葬、储存、采矿、输水等。不过，不管是地坑院还是卡帕多奇亚的“地下城”都告诉我们，穴居始终是一部分人类的居住方式，不管城市如何发达，它距离我们其实并不遥远。

地下穿行

70多年前，美国首都华盛顿的城市电车曾穿行一片被称作“杜邦地下空间”的地方，但自1962年电车系统关闭后，这里多年来一直处于废弃闲置的状态。直到2015年，这个占地庞大的地下铁道空间在保留的旧轨道上重新焕发了生机，从城市的阴暗角落摇身一变，成为新兴的文化艺术地标，音乐演出、视觉艺术展、摄影展、喜剧之夜等各类文艺活动不断。与地上热闹繁忙的杜邦圆环区商圈相呼应，华盛顿的居民也得以在地下感受城市的活力和脉动。

华盛顿杜邦圆环地下铁道空间的改造，是美国将废弃闲置的公共设施改造、活化再利用的一个缩影。近年来，随着城市化水平的不断提高，城市发展与土地短缺的矛盾愈加突出。向地下要空间，已成为不少美国城市解决土地资源紧缺的方案。

针对日益拥挤的城市空间，不少城市通过发展地下轨道交通系统，形成了四通八达的地铁线路网。

1843年，英国人皮尔逊为伦敦市设计了世界上最早的城市地下铁路系统，但直到10年后，英國议会才批准在法林顿和主教路间修建一条长度不足6公里的铁路。

1863年1月，世界上第一条地铁正式运营，长4.8公里，在地铁向公众开放的前6个月里，乘客就达到了477万人次。

随后，欧美许多城市开始效仿伦敦，并在1890年前后开始了类似于现在的铁道建造方法，即用液压冲头推进的钢箍钻通泥土而建。

除了地铁外，将市内主要公共建筑和活动中心在地下连接起来，实现地上、地下空间立体协同的地下步行道系统，以及将高速公路隐藏于地下的隧道系统也成为现代城市克服“城市病”的重要布局模式。

纽约的著名地标洛克菲勒中心地下步行道系统就是一大经典案例。该中心的地下步行道系统将10个街区内的零售设施、地铁车站以及各种不同用途的大型公共建筑连接起来。中心最著名的中央下沉式广场是供市民和游客休闲与餐饮的地方。广场底部下降约4米，广场四周建有通道，与周边各建筑物均实现了地下连通。

美国南部得克萨斯州休斯敦市地下步行道系统也有相当规模，连接了300多座大型建筑。整个通道里零零散散分布了众多餐厅、礼品店、花店、银行、自动饮料机，成为都市上班族应对夏季高温和冬季严寒的绝佳去处。

波士顿中心隧道工程，是美国利用地下空间解决城市环境问题的经典案例。该工程于1991年开始动工，直到2006年其主体工程才算基本完成，投资达150多亿美元，被当地人称为“大挖掘”。

它将波士顿城内一条沿海湾而建的高架快速干道全线埋入地下，以消除高速路产生的噪声、污染等对城市环境造成的影响。此外，还在原高架路的地上部分修建了一条绿色廊道，使之成为城市公共空间的一部分。波士顿通过修建地下路，解决了尾气污染等问题，城市空气状况也大为改善。

为缓解洛杉矶地面交通拥堵状况，美国硅谷知名企业家、特斯拉公司创始人埃隆·马斯克2013年提出“管道高铁”设想，并随后成立钻孔公司修建地下高速隧道。2018年12月，钻孔公司在洛杉矶修建的一段测试隧道竣工亮相。2019年5月，钻孔公司获批设计和修建拉斯维加斯首条地下高速隧道，以缓解拉斯维加斯会展中心的交通壓力。按照合约，钻孔公司修建的高速隧道包括3个地下车站、一条人行隧道和两条车辆隧道，总长约1.6公里。

马斯克的设想是，在地面上安装汽车暂停的“托盘”，汽车停好后，托盘会下降到地底，将汽车在地底隧道间快速传输，最快时速可达200公里。这个地下隧道网络将多达30余层，可传输汽车，也可传输超级列车。尽管一些工程和运输专家对马斯克的一系列设想和探索持谨慎和怀疑态度，但通过高科技开发地下空间以解决城市交通拥堵的前景仍值得期待。

战略需求

为保障城市安全和可持续发展，地下空间的利用开发还广泛运用于粮食、能源、水等基础设施的布局。例如，美国纽约市的大型供水系统，包括一条长22公里，直径7.5米的输水隧道和几组控制和分配用的大型地下洞室，全部布置在地下岩层中。

石油、天然气等能源储备对于国家的稳定燃料供应至关重要。美国能源部在得克萨斯州和路易斯安那州就建有多个战略石油储备设施项目。此外，美国还在得克萨斯州的克莱门斯洞穴建造了储存液化天然气的设施，在肯塔基州的马拉松洞建有储存液态丁烷的设施。

目前，最安全的核废料储存方法是将核废料深埋在惰性的地下地层中，以免受地震活动的破坏，并减少对地下水等造成的潜在污染。因此，地下空间常被用于核废料的储存。

芬兰西海岸的奥尔基卢奥托岛，目前正在建造全球第一个“核坟场”，名为“翁卡洛”，芬兰语意为“空心”。该设施位于地下420多米，建成后将成为全球成本最高、储存时间最长的核废料储存库，带有放射性的核废料可以封存在里面长达10万年。有多安全？当地媒体称，即使把储存库的钥匙扔了也没关系。

奥尔基卢奥托岛上目前有两座核电站，正在建造的地下核废料储存库将耗资35亿欧元。按计划，芬兰将于2020年开始在这个地下储存库存放核废料，而整个工程将一直持续到下世纪20年代，到那时储存库装满核废料后将被彻底密封。

芬兰专业核废料处理公司波西瓦公司2004年启动这一工程。2016年，“翁卡洛”工程已建成一条蜿蜒5公里的隧道和三座用于通风和人员进出的立井，最终的隧道长度将达42公里。地下温度和湿度都很低，这对于核废料的安全储存非常重要。

核电站使用后的乏燃料棒将被装在铸铁中，再装入铜罐密封，然后运到地下储存起来。每一个铜罐周围放置一层膨润土作为缓冲，防止周围岩石振动损坏罐体，并防止水汽进入。在隧道封闭前，还将放入黏土块和更多的膨润土。

芬兰工业电力公司新闻官图奥希马说，他们经过15年的探测和论证，认定在地表下500米处的岩石非常适合永久封存乏燃料。即便真的发生意外，或是未来某一天找到了更好的处理方法，也可以通过“挖矿”的方式把这些乏燃料取出。

在地球的另一端，美国内华达州的尤卡山核废料处置库是根据1987年通过的联邦法律《核废料政策法案》建造的一座地下放射性核废料储存库，用来储存已经使用过的乏核燃料以及其他的高放射性废物。但近年来，由于资金缺乏，这一项目也遭遇暂停的尴尬境地。目前美国政府和核电厂只能将核废料运往位于新墨西哥州的核废弃物隔离先导厂进行掩埋处置。

2017年，一本名为《不见日光的瑞士》的新书介绍了瑞士国土下有一个巨大的地下世界，包括36万个私人地下掩体和2300个大型掩护营地。如果将这些地下空间排列在一起，相当于一条从苏黎世到德黑兰的长3780公里的隧道。

其中最著名的，是被誉为“最高机密”和“防弹掩体”的联邦委员掩体，它的正式名称为“1102高地”，位于瑞士乌里州阿姆斯特格，二战期间为防范纳粹进攻而建造。为掩体配备发电机的公司被要求要保证100年零配件的供应与更换。2002年，这一掩体以“一块黄油面包的价格”被出让给瑞士黄金保险公司。如今，它存放着各类贵重物品，包括艺术品和黄金。

该书还介绍道，像联邦委员掩体一样，瑞士大多数地下掩体现在依然保存完整，改作他用，有的改成交通隧道、水力发电站，有的翻新成地下酒店或存储机构，还有的则用来进行科学研究。

奥施瓦尔德和商业合作伙伴汉斯彼得·鲍曼就从瑞士军队那里租借了两处军事掩体，把其中一个掩体改造成奥施瓦尔德称之为“瑞士诺克斯堡”的计算机数据中心，这个瑞士军人曾经准备用来保卫国家的地方，如今存放运行着“世界上最安全的计算机服务器”，为跨国企业和富人们各种商业的或私人的电子数据提供保护。

在“瑞士诺克斯堡”，奥施瓦尔德介绍说，建于掩体内的数据中心通过内部的绝缘管道提取冰川湖里的水，为服务器提供必要的冷却，在一个房间里放着一台巨大机器，用来过滤进入掩体的空气，能够屏蔽核辐射、生化毒气，“就像一个大型的防毒面具”。

一个计算机数据中心需要用一个核掩体来保护吗？

奥施瓦尔德认为有必要。“信息，或数据，今天来说等于一切。”严密保护那些数据不仅对保护公司商业機密极其重要，对个人客户而言也大有意义。

前沿科学

“从古至今，科学家们一部分的关注点是一直往下，研究地球的内部，希望了解地下是什么样子，以及它又与地面有什么关联。”地质物理学家、加州理工学院教授珍妮弗·杰克逊说。

珍妮弗及其团队发现，在地心和地球的外核和地幔中间，也就是地下约2000公里的地方，有两个巨大的神秘“肿瘤”，直径约为1500公里，“它们可能与板块运动、火山运动有关联。如果对它们了解更多，就能够部署非常大密度的地震网络设备，用地震波对地下世界进行更高清的成像，了解行星内部的结构，这样的话才能够让我们的自然变得活生生，并根据这些研究其他行星居住的可能性”。

对地下开展研究，一直是人类探索宇宙的重要手段。长久以来，深地下实验室被认为是进行此类研究的最理想场所。全球现在有10多个地下实验室正在建设和运行，容积从几百到十几万平方米，岩石覆盖厚度从几百到几千米。

大部分深地下实验室都是在矿井的基础上建立起来的，还有一些利用了隧道。

最著名的地下实验室，当属欧洲核子研究中心大型强子对撞机所在的地方。它位于日内瓦附近、瑞士和法国交界地区地下100多米深的环形隧道内。在那里，无数粒子或许正围绕着一个周长27公里的巨大环形设备，以接近光速运行，并剧烈碰撞。

目前，岩石覆盖最深、宇宙线能量最小、可用空间最大的地下实验室是位于中国四川的锦屏地下实验室，它位于锦屏山隧道中间位置的地下2400米，由清华大学与雅砻江流域水电开发有限公司合作修建，2010年底建成投入使用。2014年的二期工程使其实验空间由原来的4000平方米增加到30万平方米。

地下社区

在先进科技和现代建筑工程技术等的加持下，全球近年来出现了众多大型地下建筑，包括公共图书馆、大学图书馆、会议中心、展览中心以及体育馆、音乐厅等地下设施，以应对城市用地日益紧张的现状。比如不少美国高校就注重向地下拓展空间，如加州大学伯克利分校、哈佛大学、伊利诺伊大学等大学的地下或半地下图书馆。

近年来由于天灾愈加频繁，越来越多的人开始未雨绸缪，地下社区也悄然兴起。“Vivos Xpoint”地下社区位于美国南达科他州黑山附近，据称是目前地球上最大的地下社区。这里曾是一处美国陆军用于储备弹药的基地，据统计，该基地由575个军事地堡组成，可容纳至少5000人居住。如今这里被改造成了包括学校、医疗诊所、剧场、花园、健身房、水疗中心等各类生活设施的地下社区。

电影、小说对于地下空间的想象和利用层出不穷，也带火了“地下”旅游。不少城市都开发了依托废弃地下隧道或地堡的游览项目。美国西弗吉尼亚州的豪华酒店The Greenbrier就隐藏了一座神秘的地下碉堡，据说这里曾是冷战时期美国政府为国会议员开辟的应急藏身之地。

如今，这家酒店专门开发了特色“地堡游览”项目，向任何有兴趣重温那段历史传奇的人开放。

居住、储存、旅游、社交、军事、科研，你所能想到的，以现在的科技手段，似乎都可以在地下进行。“但我们不是要搬到地下去，地下空间应该与地面形成一个整体，各自发挥优势。地下空间无限，通过地下空间改善地面的环境，把地面还给绿色，优化我们的生活，”严金秀说。也许，这才是“地下生长”的终极目的。