城市是超過世界一半人口的家園，它們對地球資源施加了越來越大的壓力。它們產生了全球高達 70% 的二氧化碳排放量，消耗了大量的水，降低了水質，併產生了堆積如山的廢物。城市的發展方向決定著地球的命運。而且城市正在快速發展。根據聯合國估計，到 2030 年，將有 50 億人居住在城市中，其中近一半的人將在尚不存在的住宅、學校、工作場所和公園中生活。
使城市儘可能實現可持續發展面臨著巨大的挑戰。但這些挑戰也令人鼓舞，因為城市可以在為更可持續的世界創造解決方案方面發揮超乎尋常的作用。城市是創新和創業活力的引擎。正如城市領導人網路所展示的那樣，市政當局也是強大的行動者，彙集力量、制定環境議程併發揮全球領導作用。從特大城市到城鎮，市長和市議會、投資者、經濟學家和規劃者都在響應重新設計快速發展城市基本要素的迫切需求，從頭開始。他們如何重新構想城市景觀，以及他們如何設計增長，將深刻影響所有生命的未來。
許多城市正在採取重要措施來減少空氣和水汙染。它們正在變得“不那麼糟糕”。然而，效率本身不足以將我們帶向積極的未來。如果城市也能更有效率，並“做好更多事”，例如，透過將廢物轉化為食物生產的養分，城市就可以推動我們走向我們想要的未來，而不僅僅是減少我們不想要的影響。“做好更多事”，而不僅僅是“不那麼糟糕”。
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在複製自然世界的作業系統中，可以找到重新構想城市及其與周圍鄉村關係的一個清晰願景。本質上，自然系統依靠太陽的自由能執行，太陽能與地球的地球化學相互作用，以維持生產性、再生性的生物系統。人類系統，包括城市，如果按照相同的規律執行，就可以接近生命系統的效率。
這些規律可以提煉為三個關鍵原則：將廢物等同於食物；最大限度地利用太陽能收入；並讚美多樣性。
廢物在自然界中並不存在，因為每個生物都為整體的健康做出貢獻。果樹的花朵落到地上，分解成其他生物的食物。細菌和真菌以樹木和吃其果實的動物的有機廢物為食，將養分沉積在土壤中，樹木可以吸收這些養分並轉化為生長。一種生物的廢物成為另一種生物的食物。養分在出生、腐爛和重生的再生、從搖籃到搖籃的迴圈中永久流動。廢物等於食物。
我們目前的城市設計是線性的流動。生物養分（如食物和木材）和技術養分（如金屬和塑膠）從一端進入並被使用，然後被丟棄。在對廢物進行篩選以回收有價值的可回收物（如金屬、紙張和某些塑膠）後，它從另一端流出，流向垃圾填埋場或焚化爐。這個過程是“獲取、製造、浪費”。但是，正如我們重新設計了一些消費產品以使其可拆卸、可回收或可重複使用一樣，我們可以以類似的方式迴圈設計城市：獲取、製造、再獲取、再製造、恢復。
在迴圈城市中，廢物成為資源。以汙水為例。線上性城市中，汙水處理廠處理食物殘渣和人類排洩物——包括它們所含的寶貴礦物質，如磷酸鹽——並將汙水排放到河流中，造成汙染。然後，農民從摩洛哥或其他遙遠的地方購買更多的磷酸鹽，以製造新的肥料，在已經失去這些礦物質的土壤中種植更多的食物。在迴圈城市中，汙水處理廠變成肥料工廠。從設施中流出的碳、磷酸鹽和氮被視為土壤的潛在資產，而不是附近河流的負債。
迴圈城市開採廢水中的磷酸鹽，並將其轉化為肥料，用於城市屋頂上的公園和菜園，以及城市周圍的農場和森林。這個過程消除了從遙遠來源購買更多磷酸鹽並將其運輸到美國的需要。它還避免了採礦和運輸中涉及的能源和碳排放。溫哥華的 Ostara Nutrient Recovery Technologies 公司是目前從汙水汙泥中收集含磷礦物鳥糞石用於肥料的幾家公司之一。
消除廢物概念延伸到所有系統，因此迴圈城市設計進入的材料是為了“下次使用”而不是“壽命終止”。例如，新技術允許在清潔設施中盈利地處理手機電路板，在那裡，所有稀土礦物和貴金屬都被回收，以便在新的電子產品中重複使用。
自然的第二個關鍵原則，也是我們可能稱之為積極城市的原則，是萬物都由太陽驅動——有時，就像冰島雷克雅未克市一樣，由地熱能驅動。樹木和植物利用陽光製造食物——這是一個優雅而有效的系統，它利用地球唯一的永久效能源收入來源。建築物可以透過直接將陽光轉化為能量，以及被動地收集太陽輻射用於供熱和自然照明來利用太陽能收入。風——由太陽驅動的熱流——也可以被利用。太陽能、風能和地熱能加在一起，可以經濟高效地產生足夠的電力，以滿足整個城市和地區，甚至國家的需求。舊金山等城市在實現其 100% 使用可再生能源的承諾方面取得了重大進展。
第三個關鍵原則——多樣性——在所有健康的生態系統中都可以找到。每個生物都對其周圍環境做出獨特的反應，與其他生物協同工作以維持系統。每個生物都適合其位置，並且在每個系統中，最合適的生物都能茁壯成長。
旨在實現適宜性的城市設計師會仔細關注當地的生態環境。他們評估地質、水文、植被和氣候。他們融入自然和文化歷史。透過結合這篇豐富的“線索文章”，設計師們發現了景觀開發的適當模式。透過這樣做，他們為支援生命的積極增長創造了可能性。
最終，我們想要的是一個旨在讓人們在同一社群生活和工作的城市。如果居民可以在適合城市生態系統的清潔工廠中分解手機，則無需將工廠劃歸到位於郊區的不良行為特殊區域。積極的城市消除了因擔心不安全或不健康的活動而驅動的分割槽需求。工廠可以位於乾淨的住宅區中心，提供就業機會，使人們可以在步行或騎腳踏車的距離內生活。反過來，這種機會大大減少了通勤和交通的需求——這是對資源和人們時間的巨大浪費。如果我們像 Gotham Greens 和 Method Products 在芝加哥南區 Soapbox 工廠所做的那樣，在整個城市的屋頂上種植新鮮、健康的食物，那麼當地的有機廢物不僅可以成為食物種植系統的資源，而且在屋頂農場工作的人們也可以在當地生活。
想象一下，我們製造的一切都是一種支援生命、激發快樂並與自然和諧相處的姿態。建築物像樹木一樣運作：它們固碳、製造氧氣、蒸餾水、為數千種物種提供棲息地，並將太陽能收入轉化為它們需要的所有熱能和電能——並且它們將多餘的電力出售給鄰居。帶有現場溼地和植物園的建築物從廢水中回收養分，並清潔剩餘物用於現場廚房和浴室。新鮮空氣、開花植物和陽光無處不在。建築物和社群充當生命支援系統。
考慮到這一願景，我們可以想象在周圍的鄉村生產食物和材料，並使用城市制造的工具和技術來創造它們。城市將廢物作為補充系統的原材料返回，將“再”放回資源中。一切都在再生迴圈中流動，從城市到鄉村，從鄉村到城市，在自然和文化網路中迴圈生物和技術營養——21 世紀的硬體和軟體。一個生機勃勃的積極城市的代謝使人類住區和自然世界能夠共同繁榮。如果我們想使我們的城市真正具有可持續性和對所有人都有益，我們需要將此視為一個字面上的戰略真理，並將其告知我們所有的設計。
為烏托邦式的未來制定原則是引人注目的。但是，現有城市真的能在今天將其付諸實踐嗎？一些工業設施正在展示如何做到這一點。
密歇根州迪爾伯恩市的福特胭脂河中心的翻新和擴建，將這個龐大的歷史悠久的汽車和卡車製造綜合體轉變為工業可持續發展的典範。總體規劃納入了一個 10 英畝的綠色屋頂——這是一個溼地花園、透水鋪路、樹籬和生物窪地系統的核心。該專案將一個有 100 年曆史的工業棕地遺址變成了一個蓬勃發展的雨水生態系統，該系統以支援流域健康的方式捕獲、淨化並將水緩慢釋放到鄰近的胭脂河中。本地的鷸鳥在施工完成後一週返回築巢。
另一個模型是可持續發展基地，即美國宇航局位於加利福尼亞州莫菲特菲爾德艾姆斯研究中心的科學和計算中心。該設施有潛力從太陽能和地熱資源以及帶有先進能源管理控制的燃料電池中提供其所有供暖、製冷和能源需求——甚至能源盈餘。廢水在現場處理。
屢獲殊榮的荷蘭霍夫多普的 Park 20|20 開發專案是另一個模型。它是在 28 英畝土地上佈局的各種建築物和開放空間。人們可以輕鬆地透過航空、鐵路、公共汽車和腳踏車到達該地點。綠地、廣場、公共花園和運河木板路提供了與更大社群的連線。每棟建築物的尺寸、結構和朝向都經過最佳化，以捕獲太陽的能量和光線。整個公園的建築物集成了能源、水和廢物管理系統，作為一個單一的有機體運作。
我們可以將這些成功經驗推廣到整個城市嗎？靈感來自一些有趣的地方。其中之一是巴西的庫裡蒂巴。
庫裡蒂巴在 20 世紀 70 年代開始轉型，這要歸功於傳奇建築師和城市規劃師海梅·勒納，他在 20 世紀 70 年代至 90 年代曾三次擔任市長。在他的第一個任期內，勒納意識到這個擁有數十萬居民的貧困小鎮需要更好的公共交通。由於地鐵或重軌系統成本太高，他轉而要求沃爾沃製造 270 輛瑞典鉸接式公共汽車，這在城市內完成，為居民提供了工作。該市聘請當地人建造地上、街道邊的公交候車亭，或tubos，人們可以從中以統一票價前往任何地方。勒納沒有讓乘客在登上公共汽車時用代幣付款（這是一個緩慢的過程），而是讓他們在進入 tubo 站臺時預付款，這樣當公共汽車到達時，他們可以快速上車，減少裝載時間並提高整個系統的效率。
由於庫裡蒂巴的人口快速增長，垃圾堆積在卡車無法進入的狹窄小巷中。勒納建立了一個專案，向孩子們展示如何分類垃圾，然後派他們回家教他們的家人。為了換取分類的垃圾，人們可以獲得公交代幣或新鮮食物；勒納用一種流動性的貨幣支付給他們。突然，每個人都在使用公共交通。回收利用也在城市中興起。截至 2022 年，庫裡蒂巴約有 70% 的居民積極參與回收利用。
這種創新思維不斷湧現。該市沒有在市中心建造一個大型中央圖書館，而是在整個社群建立了一個由 50 個小型“知識燈塔”組成的網路，以便每個孩子都可以在步行範圍內到達圖書館。當然，當地建築商建造了色彩鮮豔的建築物。圖書館與市政學校合作，為 3 歲至 80 歲的公民提供數千本書籍和免費網際網路。這些和其他措施將城市轉變為宜居宜業的設計。
現在想象一下，如果曼哈頓也有同樣的願景——食物生長在數百所學校和醫院的屋頂上，提供營養和當地就業機會。孩子們可以使用他們被稱為眼球的光學感測器來分類垃圾，挑出塑膠，將它們帶到回收中心，這樣它們就不會最終進入海洋，然後獲得玩具作為報酬。清潔工廠會將塑膠重新配製成可以再次使用的單體。一切都將由太陽驅動，材料將在生物和技術營養的持續迴圈中流動。
我們為所有人追求的是我稱之為“美好生活”的東西——一種安全、有尊嚴和創造性的生活。積極的城市是這一切可以發生的地方。如果它們按照這一原則進行設計和執行，一切都會變得更好。我們必須堅持人類和自然共存的權利，將城市及其周圍的鄉村結合起來。
城市是設計出來的，但它們也是有機體。正如法國人類學家克勞德·列維-斯特勞斯多年前指出的那樣，城市是“某種被生活和被夢想的東西”。作為居住地的創造者，我們不禁將自己投射到景觀中。但是，當我們夢想著我們理想的城市，當我們想象人類在土地的地質經線上的緯線時，我們可以開始更清楚地看到我們居住的地方的真實特徵，它的精神。然後，當我們塑造我們城市的性質時，我們將創造慶祝人類創造力和與生機勃勃的地球之間豐富、和諧關係的地方。我們將開創新的希望地理。