和地球一起流浪的地下城市，到底什么样？
今年的春节档，《流浪地球》这部中国式硬核科幻片，绝对值得拥有姓名。这部电影不仅为科幻电影贡献了“带球跑”这一中国式浪漫，更悄然创造了一种中国特色的赛博朋克末世。
在地下城中，年三十还要舞龙舞狮，串店照常营业，蚯蚓干变成了名牌小吃，街上游走着欢乐的小青年们，当然也不能少了央视春晚，这种欣欣向荣的灾后盛世是真实存在的吗？
事实上，在大多科幻作品中，无论是在末世的地球生活，或是去新星球殖民，未来人类的生存空间都被设定在了地下城市中。
《三体》中罗辑沉睡了两个世纪后，就是在位于地下一千多米的城市中醒来；电影《微光城市》，也设计了一座运作200年的地下城市建筑，用以维系人类最后的族群。
那么，今天咱们不妨就借机聊一下，地下城市到底能发展到何种地步，而人类文明到底能不能依靠地底世界得以延续？
地下之国，人类未来的栖息之地？
在众多科幻作品中，都会把我们当前所处的时代叫做“黄金时代”，因为海洋永不封冻，风调雨顺阳光和煦。这颗蓝色地球，是三体文明用450年远征也要追逐和向往的地方。（想象一下，当三体舰队好不容易抵达太阳系，发现人类居然早就推着地球去了三体星域。三体人：MMP……）
而与“黄金时代”相对应的，是人类未来将要面对的某种尴尬：应对越来越恶化的地表环境。
比如核战争导致的严寒气候、天体垃圾引发的碰撞和物种灭绝、耕地沙漠化导致的全球大饥荒，又或者是臭氧雾霾增加导致空气不宜呼吸……
地球的地表已经不再适宜人类居住，那么前往太空寻找新家园呢？已有探测已经证明，大部分星球地表都不太适合人类居住。
即使是最有可能让人类殖民的火星，其地表也满是风沙，温度平均是零下81°，空气中含有高浓度二氧化碳，并且还会时不时刮起风暴，人类将直接暴露在宇宙射线之下……
总而言之，人类由于自身生理构造的进化，已经无法再回归海洋，想要在残酷的陆地环境中生存下来，就必须依靠一些屏障来保护自己。
这也是为什么，艺术创作与科学研究，在“地下城模式”中达成了前所未有的一致。
无论是《流浪地球》中行星发动机下的地下城，还是麻省理工学院设计的“红木森林”火星地下城，亦或是新加坡政府规划中的地下城市，无不说明，地下空间，才是人类最后的栖息之地。
首先，地下城市可以很容易就解决保温的问题，相比地球和殖民星球地表的极端冷热气候，地下城可以提供更为舒适的居住环境。
其次，地下城市具有更强的防护性能。未来地下城位于50米以下的地层深处。《流浪地球》中建在行星推进器下500米的地方，《三体》更是达到了1000多米。作为一个天然的防护层，帮助人类躲避致命的宇宙射线或核辐射，也避免陨石、空气冲击波等外来物的撞击；
另外，地下城在节约资源方面更有效率。地下城大多是容纳数万人规模的超级城市，一方面可以发挥出土地的最大使用效率，缓解城市用地紧张，而由于地下的温度一直保持恒定，所以不需要反复地制热或制冷，从而节省大量能源。
未来，通过在地下建造交通、仓储、工业、购物、娱乐、居住等一整套立体生活空间，或许是人类度过漫长而艰难的末世文明所面临的不二选择。
那么，究竟多深多大的地下城才能真正为人类提供庇护呢？
地下生存，应该建立在怎样的城市基础上？
将地表生活完全copy到地下——通过在地下建立一个独立的城市生态系统，只有工作或旅游等特殊情况时，人类才需要前往地表，其他一切生活需要都可以在地下完成。这个想法听起来有理有据令人信服，但这条路好像并没有想象中那么简单。
举个例子，现有城市的地下管道系统都经历了数次升级，依然时不时爆出“下水道病”。而打造智慧级的综合管廊，需要交通、供水、供电、供气、通讯、环保等等多种基础设施的全面协调配置和综合施工，都有很长的路要走。很难想象再将生产、生活、仓储、能源、交通等城市集合到地下，会发生怎样的灾难。
那么，能够帮助人类在极端环境下生存的地下城，究竟应该建立在哪些基础之上呢？
回答这个问题之前，有必要解释一下城市地下空间的开发梯度。
浅层开发（15~20米以内的深度），比如市政设施、地下商场、居民小区的地下室、防空洞等等，大家早已司空见惯，技术也很成熟。中层地下空间（20-50米，主要用于地下轨道交通，以及少数建筑）的发展也很迅猛，比如1907年开始运营的伦敦Hampstead地铁站，达到了58.5米深；中国青岛胶州湾海底隧道最低点是海底面44.5米；而悉尼歌剧院的地下部分总深度则达到了37米……
但50米以下深层地下空间的开发，就像一个工程界的海豚音，有人偶尔够到，却没有人能在这一音阶持续咬字。而未来的地下城市却对这一深度的开发能力提出了基本要求，这背后自然就形成了新的技术军备竞赛。
当然，想要预测我们在地下该怎么生活，还是很难的，就交给科学家们去操心吧。也许我们会居住在森林一样的树屋中，也许我们会直接往深处挖洞穴居。不过，总结了一下未来地下城市的设计方案，我们发现，无论哪种方式，都必须考虑三个基本前提：
安全防护。地下城市的首要功能，是为人类提供躲避末世灾害（比如小天体撞击、核冬天污染、殖民星球大气、宇宙辐射等）的避难所。
地下城市面临的破坏级风险主要来自两方面，一是引力失控导致天体撞击威胁。
直径仅有170米的小行星以每秒15.5公里的速度撞上地球，就能释放相当于200万吨当量核弹的能量，轻易摧毁一座地面城市。也就是说，一般的浅层建筑甚至几十米的地下城，根本无法抵御这样当量的撞击，更何况是木星爆炸了。
那真正能保命的地下城到底要建在多深才行呢？具体深度在科幻作品中众说纷纭，但从地球的地质构造可以大致推断一下。
大陆地壳的平均厚度在4000米左右（青藏高原可达7000米），所以3000米左右深度的地下城还是可能实现的，并且足以抵御天体撞击的破坏。
现实也证明，在2000米以下的地底生活是可能的，世界上很多知名实验室都处在相应深度。比如中国研究暗物质的锦屏地下实验室(CJPL)，就位于地下2500米。北美最深的实验室加拿大萨德伯里中微子实验室(SNOLAB)，在2070米的深度。而南半球的阿根廷黑水极深地下实验室(ANDES)，在地下1750米深处，远离核能设施，也有着理想的实验和生存环境。
除了要抵御地表的冲击，来自地下的威胁也需要防范。比如板块位移、岩浆侵位等等都有可能发生。
地壳下面的地幔层中，岩石晶格被高温高压融化而不断错动，发生对流很有可能冲击城市屏障，就要预先设计逃生避灾空间。亦或是发生洪水，则需要特殊的脱水系统。
《流浪地球》小说中就描述了类似的灾害情节，由于岩浆渗入，地下城市的36万人只能通过升降梯前往其它层逃命……
2. 环境控制。每个地下城市的规模至少都在万人以上规模，庞大的社区必然会产生大量的生活垃圾和废弃物，它们在地下能被放置在哪里，就需要预先在地下安置一些公共设施，如垃圾处理系统。实际上，已经有很多国际化都市成为先行者，开始推行地下垃圾积存技处理技术，来解决高密度城市住宅区的废物处理问题。
3. 资源循环。没有人能预测人类需要在地下生活多久，因此地下城市必须是一个可持续的栖息地。这意味着，每个地下城市都需要成为一个独立的生态系统，资源到底如何重复循环利用是个问题。
MIT的设计思路是，通过树栖式的设计，让地下网络可以通过太阳能来收集能量，将水分分解成燃料、氧气和电池，从而为城市生活提供能源。NASA则发布过“冰屋”，通过外层的冰为内部提供储备原料。当然，最好的是那时人类已经搞定了可控核聚变技术，让可再生资源变得足够多，来解决地下城市的大部分能源问题。
唯有解决了上述这些基础保障，人类才有可能真正在地底长期可持续地生存下来。
重新理解生活：地下世界的梦与现实
单从技术来看，地下城市要保障人类在末世生存就已经是“地狱模式”难度了。
而更大的难题在于，是如何在漫长而艰难的岁月里，在地下深处组织起一个有序社会，并重建社会文明。
那么，当人类社会转移到地下，“软实力”方面都会遭遇哪些问题呢？
首先，是个人心理的不稳定。地下城市作为一个人为的非自然空间，不可避免具有结构上的弱点，像是纵深式设计、空间拥挤狭小、与自然环境隔绝。
在这种密闭空间中，人的想象力和恐惧感都会被放大，更容易产生绝望和崩溃的心理。如何保证人类在漫长的地下岁月中始终保持情绪稳定和理性，为了文明延续而奋斗，是摆在社会管理者面前的一个难题。
很多科幻文学作品和技术解决方案中，都会采用全息屏等技术来模拟自然环境变化。《流浪地球》中男主角为了逃课，就打破教室的模拟屏成功制造了混乱。
其次，生活方式带来的社会阶级问题。地下城市空间狭小、人口减少，又要应对探索新空间等严峻的生存任务，因此，地下城市的工作模式会是极其繁重的。这样的高压之下，底层普通人是否会一直默默忍耐，坚守一个可能需要几千年才能完成的理想，真是一个极大的挑战，很可能并没有电影所表现的那样岁月静好。
另一个值得注意的是，无论星际殖民还是地下城市，都会让理工科生先上。但人不是机器，新社会更需要有人来提供行政、调解、文娱、教育、设计等文艺类的工作，以避免群体性心理问题，提高新世界的生活质量。
那么，在新空间下将会发展出怎样的社会文化，传统的社会结构又会发生怎样浴火重生的变革，恐怕才是地下城市最难穿透的壁障。
综合来看，地下城市想要成为人类新的栖息地，并不那么容易。因为这背后隐含着的是社会文化、制度、技术、经济等一系列因素，对今天的人类来说还言之过早。
或许只有经历某些生死存亡的痛苦时刻，人类的地下进行曲才有必要和可能真正奏响。
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