粗浅理解城市·建筑的历史和技术发展的关系：技术如何改变了城市和建筑

Overview

回顾城市和建筑的历史，我们可以看到人类一直在朝着家族和国家等社区的繁荣发展，即人口增长以实现共同生活。新的技术和知识被认为对社会人口、总和生育率、居住和生存年数以及价值观共享程度等重要因素做出了贡献。本文回顾了从人类诞生前时代、狩猎采集时代、农耕畜牧时代、产业革命，到汽车、飞机和互联网发明的城市与建筑的演变过程，整理了技术如何影响城市和建筑。同时，本文还探讨了人工智能、无人机、元宇宙、虚拟现实、增强现实、建筑3D打印机和民营太空客运飞机等将对未来城市和建筑产生重大影响的21世纪新技术。总的来说，未来出现的新技术也将被定位为对这些重要因素做出贡献，并被应用到人类社会、城市和建筑中。

引言

随着全球化和社交媒体等知识共享的推进，生成式人工智能、建筑3D打印机和无人机等新技术的发展加速进行。

在这里，我们回顾城市和建筑演变的历史，并整理技术如何在其中影响城市和建筑。

在这个整理的基础上，我们希望为思考未来出现的新技术将如何以何种方式被应用于人类社会、城市和建筑提供参考。

人类诞生前时代（约800万年以前）

这一时代用一句话总结：建造"住所"不仅是人类的专利。

生物适应环境而进化，各种物种因此诞生。

人类祖先与黑猩猩祖先的分离时间被认为是约800万年前（Diogo et al., 2017）。

不仅是人类，其他生物建造自己居住的巢穴也是普遍现象。

巢穴保护生命免受天敌和外部环境的伤害，具有专为生存和繁殖而优化的功能。这与人类建造的房屋和建筑物具有相同的功能。换句话说，"保护自己"和"抚养孩子"这些建筑最基本的作用在人类诞生前就已经存在了。

工具和语言的发明：狩猎采集时代（约800万年前 - 约1万年前）

这一时代用一句话总结：为了"获取"食物而移动生活的时代。建筑需要满足"轻便、快速建造、可以留下"的特点。

技术与生活方式的变化

• 工具的发明：通过打制的石器和木制长矛等工具，人们能够捕获大型猎物，加工皮毛和骨头。工具也被用于住房建造，使得砍伐树枝、鞣制皮革和组装骨头成为可能。

• 语言的发明：复杂的语言交流成为可能，使人们能够合作狩猎和向下一代传递知识。结果是人们开始以更大的集团生活。语言与集团规模存在关联，人能够稳定相处的集团规模随着语言发展而扩大（Dunbar, 1993）。

• 火的利用：火提供了温暖，使食物烹饪成为可能，还能驱赶野兽。围绕火的地方成为集团的中心。

• 狩猎采集的生活方式：人们捕捉野兽和鱼类，采集坚果和贝类等食物。由于食物因季节和地点而异，人们跟随猎物和果实产地迁移生活。

对建筑和生活空间的需求

• 利用自然地形：人们将洞穴和岩壁凹陷处（岩石像檐篷一样突出的地方）作为住所，以保护自己免受风雨和天敌。这是"天然建筑"，无需自己建造就能使用。

• 简易小屋：人们用树枝、树叶、兽皮和大型动物的骨头等组合建造可在短期内建成的小屋。例如，在法国的泰拉阿玛塔发现了约40万年前小屋和炉灶的遗迹（de Lumley, 1969），在以色列的俄哈罗二号发现了约19000年前用草和树枝建造的小屋的遗迹（Nadel & Werker, 1999）。

• 以炉灶为中心：小屋或营地的中心有篝火，人们聚集在这里进食、制作工具和交谈。"围绕火的空间"成为家的原型。

• 小规模集团的营地：集团规模约为数十人，根据季节变化建立营地（野营地）。那时还没有"村"或"城镇"这样的概念。

• 总结一下：由于人们不在同一地点长期居住，不需要多代使用的坚固建筑或大规模集聚的城市。所需要的是"轻便、快速建造、可以留下"的住所，以及以火为中心使集团团聚的空间。

农业和畜牧业的发明：农耕畜牧时代（约1万年前以后）

这一时代用一句话总结：人类开始"生产"食物，在同一地点长期居住（定居）的时代。建筑需要满足"耐久、储存、保护"的特点，城市由此诞生。

技术与生活方式的变化

• 农业的发明：农业和畜牧业等生产粮食的技术被发明出来。农业的发展使得栽培蔬菜、谷物、水果等植物并进行粮食供应成为可能。

• 畜牧业的发明：饲养家畜（牛、羊、山羊等），进行畜牧业以提供乳制品和肉类。

• 定居的开始：依赖农业和畜牧业的生活方式逐渐确立，定居生活变成普遍现象。这一变化被称为人类史上的重大转折点——"新石器革命"（Childe, 1936）。

• 剩余食物和分工：一旦能够储存农产品，就不是每个人都需要从事粮食生产。出现了工匠、神官和统治者等以粮食生产以外的工作为专业的人，社会出现了职业分工。

对建筑、生活空间和城市的需求

• 耐久的住房：由于人们不再迁移，需要用晒干砖块、石头和木材建造能被多代使用的房屋。例如，苏格兰的斯卡拉·布雷保留了约5000年前的石造住宅，土耳其的恰塔尔胡尤克约在9000年前曾有数千人紧靠墙壁居住（Hodder, 2006）。

• 储存场所：需要粮仓来保管收获的谷物、储存坑、围栏和畜舍来圈养家畜。在此处首次出现了"住"以外功能的建筑物。

• 水的控制：建造了将水引入田地的灌溉渠道和井，这成为土木工程技术的开始。

• 防守：储存的粮食和家畜对其他集团来说变得有夺取的价值。因此，集落开始被沟渠和墙壁围绕。例如，约旦河西岸的耶利哥发现了约10000年前的石墙和塔（Kenyon, 1957）。

• 非住房建筑和城市：随着人口增加和分工进步，神庙、宫殿、市场和仓库等共同体建筑被建造在集落中心，通过道路和分区连接，逐渐发展成"城市"（Mumford, 1961）。

• 总结一下：定居使储存食物成为可能，人口增加，分工进步，城市因此诞生。所需要的是"耐久的住房""储存场所""水的管理""防守的墙""住房以外的建筑"。下面我们将看到在这个演变过程中诞生的代表性城市。

四大河流文明（公元前3000年 - 公元前2000年）

文明在大河附近发展。包括美索不达米亚文明、埃及文明、印度河文明和黄河文明四种。大河定期泛滥并运来肥沃的土壤，有利于农业发展，通过灌溉可以养活众多人口。

乌尔（公元前3800年 - 公元前500年）

这是美索不达米亚苏美尔人建立的城市。由于周围缺乏山川等自然屏障，城市被沟渠和城墙包围。这是一个血缘相连的氏族共同体在狭小范围内城市化的例子。

住宅由泥砖和泥灰浆建成。几乎所有的基础部分都保存了下来。

金字形庙塔是一种阶梯状堆积的高基座上放置神庙的建筑，乌尔的金字形庙塔在乌尔第三王朝（约公元前21世纪）建造，献给乌尔的守护神。

随后，美索不达米亚的古巴比伦王国在公元前16世纪被使用铁制武器的赫梯人攻占并灭亡。

儒教的城市构想

儒教经典之一的《周礼》（成立于约公元前800年 - 公元前400年）记载了理想城市的建造方法。这一城市构想被称为条坊制，是一种道路以直角相交呈棋盘状的城市结构。城市特点如下。

• 城市为正方形，边长3.9千米（9里）

• 四方各有3个城门，共12个城门

• 南北东西各有通向城门的3条道路。中央为车道，两侧为人道（右侧为男性用，左侧为女性用），道路宽度16米

• 被城墙围绕

• 中心有王宫

• 南北中央放置朱雀大路（贯穿城市中心的主干道）

• 南北东西格子状道路布置被认为在功能上最优

类似的城市结构也传入了朝鲜半岛和日本。

阿哥拉（政治集会所和市场）

古代希腊城市中，在丘陵上的神圣区域卫城附近建造了作为政治集会所和市场的广场"阿哥拉"。人们聚集在一起进行讨论、买卖商品的地方被放在城市的中心。

罗马和希腊的殖民城市（公元前700年 - 500年）

罗马被称为基维塔斯，希腊被称为波利斯，作为城邦的单位，各自在各地扩展殖民城市（本国居民建立的城市）。征服敌对城市后，在原有城市结构的基础上进行土地重新分配和追加建设。

伦敦、巴黎、巴塞罗那等许多西欧城市的基础都是罗马殖民城市，这些城市至今仍保留着历史痕迹。

殖民城市被矩形（长方形）城墙围绕，南北、东西道路与城墙相交的地方设置了城门。主要道路连接到其他殖民城市。

这一时期，铁器在地中海世界普及（约公元前600年 - 公元前500年），铁制农具提高了农业生产率。

弗洛伦蒂亚（公元前59年建立）

这是佛罗伦萨的起源罗马殖民城市。随着人口增加，城墙向外迁移。为便于计划性增长，采用了格子状（网格状）规划。

都灵

这是一座罗马殖民城市，从罗马时代到17世纪末经历了多次扩张。让我们在讨论下一章"中世纪欧洲"之前，先在这一座城市中预先了解火药对城墙的影响和巴洛克时代的城市扩张。

中世纪欧洲（12世纪—13世纪）

由于弩弓（十字弓）等武器的改进，城墙变得更加坚固，为了防御，城市被建设在丘陵或岛屿等地。

到15世纪末，大炮的炮弹从石制改为铁制，火药的使用使得高城墙无法抵挡炮击，因此变得不必要。取而代之的是设置突出的土堡（称为棱堡）来配置大炮。到18世纪的巴洛克时代，城墙最终被拆除。

随着宗教统治力的加强，教堂和修道院取代神殿被大量建造。

街道网络也显得不规则，呈迷宫状分布。建筑以厚墙和半圆形拱为特征的罗马式建筑，以及以尖拱和高天花板为特征的哥特式建筑为代表。

即使人口增加，城墙也不会向外扩展，而是高密度增长，导致过度拥挤、不卫生和瘟疫等问题。

由于奥斯曼帝国入侵拜占庭帝国，希腊知识分子逃往意大利，14—16世纪意大利文艺复兴开始，古代罗马和希腊文化的复兴运动由此展开，由此产生了几何学的理想城市构想。

卡尔卡松是法国的一座城市，也是中世纪的要塞。它坐落在山丘之上，已被列入世界遗产名录。

蒸汽机的发明：产业革命带来的现代城市（19世纪至20世纪初期）

这个时代可以用一句话概括：机器接管了工作，人们聚集在有工厂的城市的时代。城市需要具备"容纳大量人口并保持卫生的机制"。

18世纪后半产业革命兴起，从手工生产转变为机器大生产。

随着就业机会增加，大量劳动者及其家人从农村涌入城市。伦敦的人口从1801年的87万人增长到1900年的650万人。

交通发展也使城市扩大。交通工具从马车演变为铁路，从帆船演变为蒸汽船。

以18世纪末法国大革命为契机，民主主义得以推进，同时自希腊、罗马帝国以来的殖民城市也不断增加，例如英国在海外各地建设了殖民城市。

上下水道的建设赶不上步伐，不卫生成为问题，1830年至1832年间霍乱在英国城市蔓延。

钢铁和玻璃可以大量生产，采用钢铁和玻璃的建筑物开始出现。

所需的建筑与城市：工厂、工人密集居住的工人集合住宅、运输人员和物资的铁路和港口，以及支持急剧增加的人口的上下水道。由于这些设施跟不上，导致了后来的法律制度。

伦敦市街地的变迁（Saarinen, 1943）

《公共卫生法》、《建筑法规》和《住房法》的制定（19世纪中期）

住房需求增加，过度拥挤问题加剧，公共卫生和道路整备成为问题。继产业革命起源地英国之后，欧洲和美国等其他国家也出现了类似问题。

英国于1848年制定了《公共卫生法》。通过建筑条例，道路确保、建筑线（建筑物可建造的界线）、建筑高度等通过分区制（按地域规定用途和建设方法的规则）得到控制。

上下水道得以完善，工厂和住宅地开始分离。德国、法国、美国等国的立法动向随之展开。此外，出现了以小学为中心的步行生活范围作为一个住宅地单位来规划的"邻里住区论"（Perry, 1929）等理念。

汽车的发明：城市交通网络的发展（20世纪初期）

这个时代可以用一句话概括：人们可以住在离城市中心更远的地方的时代。城市需要具备"道路和停车场"，住宅需要具备"车库"。

通过流水线式的大规模生产，汽车可以以低廉的价格提供，因此得到普及。

随着汽车普及，人们可以住在远离市中心的地方，同时进行了道路网的扩充和高速公路的建设。此外，住宅开始需要车库和停车场。

大型购物商城和郊外型店铺增加，由此影响了城市商业地区的布局。此外，还导致了大气污染和噪音污染的增加，城市规划中绿地的确保和交通量管理等成为重要课题。

所需的建筑与城市：带车库的郊外住宅、高速公路和宽阔的道路、配有停车场的郊外型购物商城，以及保护住宅地免受噪音和排气的绿地和交通管制。

飞机的发明：城市全球互联（20世纪中期）

这个时代可以用一句话概括：世界各地的城市在数小时内被连接起来的时代。城市需要具备"机场"以及能接纳国际人流的"酒店和办公楼"。

飞机使世界各地的城市在短时间内相互联系，成为国际商业、贸易和旅游的枢纽城市随之兴起。

越来越多的人利用飞机旅行，旅游目的地城市和地区开始获得国际关注。

大规模机场成为需要在城市规划中给予特别考虑的设施，涉及噪音问题和安全保障等问题。

所需的建筑与城市：位于城市外缘的大规模机场、从机场到市中心的交通接驳、以及能接纳国际商务和旅游的办公楼、酒店和会议场馆。

互联网的发明：无需受限于物理环境即可进行沟通（20世纪末）

这个时代可以用一句话概括："不必身在现场也能做到的事"增加的时代。城市需要具备"用数据管理基础设施的机制"，住宅需要具备"可以工作的空间"。

智慧城市应运而生，利用传感器和数据高效管理交通、能源、公共服务等城市基础设施。

远程工作成为可能，不再受地点限制。由此，城市交通拥堵得到缓解，市中心人口集中现象也得到改善。

互联网使信息流通变得容易，城市与地方之间的经济和文化交流变得活跃。

娱乐、教育、医疗等许多服务开始在线提供，城市的生活方式也发生了巨大变化。

所需的建筑与城市：数据中心和通信网络等隐形的基础设施、在线管理的交通和能源系统，以及配有用于居家办公的工作空间的住宅。

将对未来城市和建筑产生重大影响的21世纪新技术（21世纪及以后）

这一章可以用一句话概括：正如我们所看到的，新技术通过"生活方式的变化"改变了"所需的建筑和城市"。我们将通过同样的视角来看待目前正在出现的五项技术。

AI

数字孪生技术已经出现，它在网络空间中重现真实城市，使得多种分析成为可能（在计算机上创建与真实城市或建筑相同的"孪生"模型）。通过互联网和物联网（IoT）（物联网是指传感器等连接到网络的机制）收集数据，利用人工智能优化，从而提高城市资源（电力、环保等）的效率。

无人机

使无人物流成为可能。预计能够提高物流效率和解决司机短缺问题。建筑物可能需要具备无人机起降场所和接收货物的地方。

元宇宙、虚拟现实和增强现实

元宇宙是指能够在虚拟空间中实现社会互动、经济活动和娱乐等的数字平台。通过在元宇宙内重现现实城市空间中的建筑和公共空间，可以期待城市规划和建设过程的效率化。

教育、工作、娱乐、通讯等可以在元宇宙内提供，这可能减少了物理移动的必要性。

此外，通过在虚拟空间中展示和讨论城市模型，市民可能能够更积极地参与城市规划。

而且，如果元宇宙内不动产和空间的需求增加，现实世界的不动产市场可能会产生新的动向。

建筑3D打印机

可以用3D打印机制造房屋和结构物。通过分层堆积混凝土等材料来制造墙壁的机制，可以通过缩短工期和降低人工成本来高效进行建筑施工。

民营太空旅客机

预计民间人士可以以低廉的价格进行太空旅行。可能会扩大除地球外的其他星球等可居住地的范围。

相关文章：基于这些技术，世界各地的建筑师、研究人员和创业家正在构想怎样的未来城市，已在其他文章中进行了详细说明。敬请查阅。

→ 未来的城市将是什么样的？世界建筑师、研究人员和创业家的构想

总结

本文回顾了城市和建筑演变的历史，梳理了技术在其中如何影响城市和建筑的过程。

结果表明，人类社会向着家庭和国家等社区的繁荣（生存率提高），即能够共同生活的人口增加的方向发展，重要要素包括社会人口、总生育率、居住和生存年数、价值观共享度，新技术和知识对这些要素中的任意一个都有所贡献。

今后，新出现的技术作为对这些重要要素有所贡献的定位而被加以利用，并被引入人类社会和城市、建筑中。

参考文献

• Childe, V. G. (1936). Man makes himself. Watts & Co. 概要：将农业和畜牧业的开始命名为"新石器革命"，系统地论述了人类历史从定居、粮食盈余、分工、城市形成的转折点。

• de Lumley, H. (1969). A Paleolithic camp at Nice. Scientific American, 220(5), 42–50. 概要：法国尼斯特拉阿马塔遗址的发掘报告。报告了约40万年前旧石器时代早期的小屋遗迹、炉灶遗迹和石器，复原了狩猎采集民季节性访问的海滨营地的面貌。

• Diogo, R., Molnar, J. L., & Wood, B. (2017). Bonobo anatomy reveals stasis and mosaicism in chimpanzee evolution, and supports bonobos as the most appropriate extant model for the common ancestor of chimpanzees and humans. Scientific Reports, 7, 608. https://doi.org/10.1038/s41598-017-00548-3 概要：通过倭黑猩猩与黑猩猩的解剖学比较研究，以人类与黑猩猩类系统在约800万年前分化为前提，论证倭黑猩猩是最接近两者共同祖先形态的现存物种。

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• Kenyon, K. M. (1957). Digging up Jericho. Ernest Benn. 概要：耶利哥发掘报告。揭示了在约1万年前新石器时代初期已存在具有石造城墙和塔楼的聚落，明确了农业开始时期的聚落具备"防御"功能的建筑。

• Mumford, L. (1961). The city in history: Its origins, its transformations, and its prospects. Harcourt, Brace & World. 概要：都市史经典著作，将从城市起源到当代的历史描绘为村落、神殿、城墙、市场等要素的结合过程。论述了定居聚落向以神殿和宫殿为中心的城市发展的演进过程。

• Nadel, D., & Werker, E. (1999). The oldest ever brush hut plant remains from Ohalo II, Jordan Valley, Israel (19,000 BP). Antiquity, 73(282), 755–764. 概要：以色列加利利湖畔的奥哈罗二遗址出土的约1万9千年前小屋遗迹中，发现用草和树枝制造的墙壁和地面植物遗存，揭示了狩猎采集民住居的具体材料和结构。

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• Saarinen, E. (1943). The city: Its growth, its decay, its future. Reinhold. 概要：建筑家埃利尔·沙里宁的城市论。用年代顺序的图表展示了伦敦等城市市街地的扩张，指出无序增长的问题，并提议通过有机分散进行重组。