北京规划建设 | 数码物视角下的智慧城市空间影响及规划启示

城市的发展史即为技术进步的文明史。机器的发明和使用改变了文明的物质基础和文化形式 ¹ 。如今，以信息通信技术（ICT）为核心的智慧城市成为全球城市发展的潮流。以信息技术与人工智能为代表的第四次工业革命，对城市社会生活与空间环境产生颠覆式影响 ² ，新技术正在创造城市要素与个体间新的关联方式和属性 ³ 。不同学者对于智慧城市的空间影响，或者说是ICT对城市空间的作用存在不同理解，因此对于以空间为核心干预对象的城市规划体系如何纳入智慧城市的机制及其作用过程存在一定争议。在提升城市运行与治理的效能之外，智慧城市究竟在具象化层面对城市空间产生哪些影响和作用？智慧城市从本质上说是一个技术问题还是空间问题？诸如此类的问题尚无定论。

在传统城市规划与城市研究的角度之外，技术哲学对于技术与空间关系的探讨，可以通过对传统空间理论的解构帮助我们实现在信息时代对空间这一命题的重新理解。海德格尔开启了现代技术及其后果的技术哲学思辨，他在1949年作了“论技术问题”的演讲，首次提出现代科技的本质不是技术性的东西而是“集置”（Gestell） ⁴ 。“集置”的概念包含了对现代技术基础的物的观念和存在观念的解释。西蒙东(Gilbert Simondon)在《论技术物的存在》中提出“技术物”的概念，超越了对物的材料和形式的认知，认为技术物是关系的统一体，提出技术成分到技术个体和技术组合等系列关系 ⁵ 。

随着信息时代的到来，信息技术无孔不入地渗透到人类日常生活的各个角落，ICT应用场景全方位、无死角地在人类的生存环境中进行了时空展开。在这样的技术环境下，许煜（2019）在《论数码物的存在》中，从技术哲学的角度将海德格尔和西蒙东思考的“技术物”拓展到当代计算机科学的语境之中，提出了“数码物”（digital object） ^[1] 的概念，并对其在系统和环境中的存在结构进行了哲学考察 ⁶ 。数码物与技术系统的关系将对时间和空间进行深刻的重构。数码物包括了“数据、元数据、数据格式、个体以及其他处于语法化进程中的形式”。从技术上讲，“数码物有着全然的关系性。它与其自身的存在条件——社会技术产物（诸如通用标记语言（GML）、标准通用标记语言（SGML）、超文本标记语言（HTML）或可扩展标记语言（XML）之类的标记语言的规则和标准）共同构建起一个数码环境” ⁷ 。移动互联网、物联网和普适计算不断生成新的存在形态与规则，改变并创造（或规训）着人与物质环境交互、人际交往以及人机交互的模式。

数码物的理论与海德格尔、西蒙东对于现代技术的探讨一脉相承。来自于技术哲学领域的数码概念为智慧城市研究提供了独到的视角，特别是可以帮助我们洞察以“数码”为核心构成要素的智慧城市的空间作用机制。数码物从虚拟数字要素与作为实体（substances）的空间要素相关作用关系以及系统论的角度，可以对ICT驱动的城市空间变革进行全新的诠释，并为作为空间干预工具的城市规划提供重要启示。

数码物具有丰富的内涵。与我们常规所见的物体不同，不可见的电子与比特等要素同样构成了物 ⁷ 。数码物生成的数码环境可以理解为信息技术作用于人，经由人机交互共同发展出共生智能系统，是一种数字化、虚拟化的场域。城市研究中有着类似的概念。早在20世纪90年代，面对日益数字化的空间环境，Castells提出网络社会“流空间”（space of flows）新的空间形态特征 ⁸ 。沈尧等也提出城市研究中的“以流定形”模式：以网络和流诠释空间要素间的关系 ⁹ 。智慧城市最显著的作用是创造了“智慧环境”（smart environment），或者叫数字环境（digital environment）。这一概念可以借助海姆《从界面到网络空间》中的“网络空间”的概念来理解：数字环境即为系统产生的信息及人反馈到系统中的信息构成的人工世界。它相对独立，有自身的维度和规则 ¹⁰ 。

从数码物观察空间演变过程将更加体现出复合的特性。亚里士多德以降，西方哲学家多将物作为实体性存在，到西蒙东的“技术物”的概念，再到许煜的“数码物”，体现了从“主体-实体”到“关系-实体”再到“关系-存在”的哲学思想在本体论上的变化 ⁷ 。数码物是人工智能时代唯物主义的重塑 ¹¹ ，能带来能力、关系建构和递归生成，意味着人与数字技术不可分割的关系以及活动边界。数字技术介入人类生活，数码物作为“一种‘人造物’和中介，反过来塑造人” ¹² 。

自工业革命后的“人类世” ¹³ 以来，人便生活在由密集的现代技术构成的环境之中。人与机器的关系是社会关系的重要组成，也影响着人类与周遭世界的关系。而步入信息时代之后，随着大数据、物联网、云计算、人工智能、普适计算等技术的快速发展，信息、数据、网络信号、云存储等大量非直观物质要素的出现，更是对人与世界关系产生颠覆性影响。许煜认为数码物是“一种新型的工业产物，遍布我们这个无处不在的媒体时代生活的方方面面——例如网络视频、图片、文字……它们既存在于屏幕上（我们可与之互动），也存在于电脑程序的后端或内部” ⁶ 。数码物不是实体，也非传统意义上的信息或数据，而是一种数码和其相关要素的复合关系集合。对数码物的理解，许煜认为有两个运动过程：一是“数据的物化”,将数据处理为映射类似于数字图像和影音；二是“物的数据化”，可指向物联网技术的本质 ⁴ 。

在信息时代，数字技术广泛应用于人们所处的空间之中。MIT媒体实验室创办人尼葛洛庞帝在互联网方兴未艾的20世纪90年代，就提出了计算机决定人类生存 ¹⁷ 。如今我们生活在高度数字化的世界之中，我们的日常活动与智能手机和移动互联网形影不离。信息技术的深度渗透影响到人与城市空间关系的重构。ICT已经营造出一种无处不在的泛空间。但数码物既非康德意义上的经验客体也非知觉客体 ⁶ 。例如，我们很容易理解一栋新的建筑对于周边环境内外部关系的影响，却未必能直观地想象出一项数字化应用对物质空间带来的显性改变。这使得如何理解数字化技术驱动实体空间变革成为一项需要深入研究的议题。

哲学的转向来自于时空观念的剧变 ¹⁸ 。数码物带来了人们身体与空间的延伸 ¹¹ 。在数码物与其关联的要素以及复合关系的作用下，城市呈现新的时空模式与形态，如空间的去中心化、网络化、复合化，时间利用的碎片化与同时间段的多线程工作等。迈克尔·巴蒂也关注到数字化对实体空间的取代：“随着数字世界的出现，城市中许多支撑不同城市职能和功能的空间及形式已不再需要，或者说不再具有物理的形式” ³ 。

作为由数据算法生成的张量空间(tensor space)，数字技术通过嵌入实体环境带给人一种新的不同的空间经验，提供了与笛卡尔坐标不同的拓扑关系。例如，坐在机舱中，通过屏幕观看机尾视角的飞机，能感知到空间的变换与嵌套。乘客在飞机上看天空的风景，而乘客与机舱也是摄像头的风景，客体主体互为表里。通过信号传输，在视觉上内与外是贯通的，机舱有如克莱因瓶般的存在。数字技术作用于空间，不是使其消弭，而是异化、扭曲、异构。技术演进最终将宇宙的全息投影以感知设备等为媒介，进行非欧几何空间更高维度的嵌入，使人感知上产生类似于穿梭虫洞的空间跳跃（图1）。

图1 在机舱内的屏幕上以机舱外视角观察环境

图片来源：笔者拍摄

作为智慧城市的核心，ICT既包括各类硬设备，也包含各类信息平台等软件。根据许煜技术哲学角度的观点，软件和硬件两者分别具有“数码物”和“技术物”的表征 ⁶ ，前者为物理的实在，后者为由数据和元数据组成的虚拟环境。因此，智慧城市同时拥有技术物和数码物的特点。而数码物递归调用中不断向知识、经验和事实开放的逻辑 ¹¹ ，更代表信息技术驱动城市演进的方向。

数码物不是物理空间意义上的康德的先验存在，而是考虑到物体表象的关系存在 ¹¹ ，因此必须从实存物即人居环境中的物质环境与数码物的相关作用关系中去对其进行把握和考量。在智能手机几乎已经成为人体器官的今天 ¹⁹ ，作为主体的人存在方式发生了信息化、虚拟化等后人类特征的转变 ²⁰ ，城市空间的使用主体不再仅仅是生物意义上的人，而是人与数码物相互连接、交织、纠缠而形成的交互关系。在城市数字化的演进过程中，这种复合关系作为事实上的主体来面对日益数字化的城市空间。

按照西蒙东技术物的综合性观点，智慧城市应当是以ICT为核心的一系列技术与相关要素关联的关系集合或技术系统。因此，智慧城市的空间理解不能局限于技术本身，特别是狭隘化的技术的实体存在，那样将无从把握其本质特性。城市学者习惯从空间来研究城市。但以IT技术人员为代表的智慧城市实践者，往往忽略城市的空间属性，仅仅把智慧城市当作一种2G产品来实施，也造成了在智慧城市规划和建设中有“智慧”而无“城市”的问题。随着智慧城市发展到一个新的阶段，在技术、政策、地产及交通等不同领域，都展现出技术与空间耦合的变革趋势。这些变化的趋向是对智慧城市发展进行空间干预的重要时代背景。

智慧城市的应用，不局限于对城市管理和运维效率提升的工具化表象，更值得注意的是其存在学或本体论(ontologia)的问题——如新技术带来的新空间模式、技术驱动空间演化的机制、技术-空间的耦合体系及其与人的交互作用。城市研究需要从这个角度进而去理解智慧城市的空间影响，一方面需要考虑ICT软件与数据等非物质层面的要素对空间的间接影响，另一方面也体现了需要从虚实空间互动的角度，将对城市空间的考量置于数字环境与物理环境叠加的系统之上。

与智慧城市相关联的空间概念不应再局限于物理环境。数码物的广泛渗透、数码物与其他物质要素组成的缔合关系（图2），以及数码和人的关系，共同组成智慧城市一词中“智慧”的存在论语境。而城市本身作为“可计算的复杂有机系统” ²¹ ，处于其中心位置的人与数码物的互动交织在一起，形成了环境、心理和行为模式的新图景和空间逻辑。数码物通过交互和算法深度嵌入了我们对城市空间的理解和使用过程中，改变了城市社会在虚拟世界中的结构。伴随这一机制，互联网时代的城市居民通过日常生活行为的变化也对技术产生了新的推动作用。因此，在这个历史节点，我们需要深入理解科学哲学对于技术与人文互动命题的新意义。

图2 建筑物与芯片、物联网等数码物组成新型的缔合环境

随着智慧城市厂商巨头越来越深入地参与到未来城市建设中来，智慧城市应用越来越集成且具有和实体空间融合的复合性。城市空间成为新技术应用的容器，城市本身成为下一轮的新科技产品 ²² 。智慧城市的纵深发展意味着从技术性经验向空间性经验的转变。迈克尔·巴蒂认为新数据和新的技术方法在不断地发明和创造着未来的城市，城市的发展就是新的空间不断出现，逐步取代旧空间的过程 ³ 。杨俊宴和郑屹认为城市研究的新技术应当在研究以静态物质空间为基础的“老城市”基础上，进一步深入关注由物质空间与数字技术深度嵌合构成的“新城市” ²¹ 。

数字化浪潮中变革的城市亟需数字化的空间干预。但是对数字技术的应用长期局限于规划信息化与辅助决策支持等工具层面，缺少对空间干预的本体论支持，缺乏对于数码物内涵的理解，导致了智慧城市领域由IT公司与企业主导和产品导向的局面。科技公司的既有技术路径和产品基因，导致其缺乏对智慧城市空间干预的手段，造成信息化工程和土建工程“两张皮”和智慧场景的技术-空间要素的割裂状态。更为重要的是，这将会产生西蒙东提出的对技术的误解导致的双重异化(double alienation)现象 ^[2],22 。

2019年，谷歌Sidewalk Labs在多伦多滨水区的智慧城市项目（Sidewalk Toronto）中首提数据科技层（digital layer）的概念，以网络和节点的形式，从直观的图像化表达上展示了“数码物”作为城市规划的新兴图层（图3）。这个规划上的创新具有重要的首创意义，意味着城市规划的空间干预向数码物层面的拓展。

图3 Sidewalk Toronto的城市设计图解

图片来源：参考文献 24

按照海德格尔的定义，物的意义只有在关系中才能呈现 ²⁵ 。数码物的关系主体性要求城市规划的空间干预建立在对数字环境与物理环境的整合（integrated）框架之上。其预能力与对城市作为复合系统的理解息息相关。瓜里亚尔特将未来城市划分为结构（自然环境与建成环境）、相互作用（含信息交互）和市民（人类社会）三个部分，三部分组成的系统在信息的连接下不断演化 ²⁶ 。刘泉等人提出融合技术、空间、社会的智慧城市三元融合体系 ²⁷ 。甄峰和孔宇提出人、技术、空间三元一体的智慧城市规划框架 ²⁸ 。新城市空间即为数字环境和物理环境的复杂适应系统(Complex Adaptive Systems,CAS)。智慧城市空间干预的本质在于对这种复合关系进行干预和协调。

从城市规划方法论上看，智慧城市规划存在两种容易混淆的概念：“智慧”（的）城市规划与“智慧城市”（的）规划，前者以大数据分析、规划信息平台为代表，后者为新兴研究领域，聚焦新技术带来的空间变革，也是本文贯穿全篇的主线。龙瀛对“新城市科学”概念进行了类似的论述：对城市科学的研究不仅要研究“新”城市科学——新技术在城市研究中的应用，同时也应当研究“新城市”科学——颠覆性技术驱动的未来人居变革 ² 。数字技术创造新的空间体验、新的空间生产，也将与规划实践共同创造新的空间治理知识。智慧城市规划需要突破技术决定论，从存在物的角度回归空间本体论，并在实践中融合多重要素深入探讨技术的空间实在。在数据支持的基础上，在数字化城市规划中，不仅需要运用先进的设计工具，还需要深入挖掘与研判数字技术带来的空间变革，这将带来规划设计内容的创新。通过将数字技术和城市规划与设计的核心内容相结合，可以实现更加智能、科学和高效的规划成效，实现“工具支持”与“内容创新”的互相促进。

智慧城市空间规划的本质是从公共政策对于智慧城市建设的干预从狭义智慧（信息化）到广义智慧（人居智慧）的拓展 ²⁹ 。规划应充分采用复合工具集来应对数码物的各类关系与城市空间面临的新的交互需求进行对接，对空间开发建设的管控和引导，打造未来城市形态，形成智慧城市空间的整体方案。将智慧城市的空间影响纳入规划体系中，需要综合考虑技术物——“新基建”或信息基础设施的空间布局，以及数码物对城市运行规律的影响，数字场景的空间呈现及其背后的深层次机制。在这样的背景下，有如下几个关键问题有待解决。

其一，促进城市空间承载数字化功能。城市规划需要更好地满足数字化行为、活动、业态组织对各类空间的需求。在这个过程中需要理解伴随技术进步而产生的新的社会经济组织模式与空间变革的作用机制，特别是数字经济与新质生产力对其空间承载的要求。

其二，ICT场域的空间二三维转译。国内外在智慧城市和未来社区的设计项目中，普遍呈现了新技术的应用场景并进行了空间表达（图4）。智慧城市空间规划的理解不应止步于具象化的场景的表象，更需要考虑数码物在技术系统与用户之间传导。场景其实是人与数码物组成的临时装置（assemblage）。数码物“实存的展开逻辑” ¹¹ 可借鉴技术哲学中塞尔的“转译”（translation） ³⁰ 或西蒙东的“转导”（transduction） ³¹ ，在城市规划与设计中进行灵活把握。

图4 智慧城市的具象化场景表达

图片来源：参考文献 24，32-34

其三，充分考虑数字化嵌入的可变环境生成。城市规划需要充分将数码物嵌入物理环境并与之形成的缔结关系纳入考量（图5）。如基于物联网、嵌入式技术和普适计算的“感应式建筑”和基于嵌入式逻辑并对传统意义上的自然物提出挑战的合成景观（synthetic landscape）。

图5 可与人和环境要素交互的仿生机械花和互动太阳花

图片来源：甲板科技