順時(shí)針?lè )较蛞来问巧虾?、馬德里、莫斯科、東京、首爾和巴塞羅那的地鐵

       1863年，人類(lèi)在城市中建成了第一條地鐵——倫敦大都會(huì )地鐵（metropolitan railway）。在接下來(lái)的百年里，越來(lái)越多的城市擁有了自己的地鐵系統。但最近有研究發(fā)現，世界各地的地鐵系統在組織構架上竟如出一轍。

       我們看紐約、東京、倫敦或是其他大城市的地鐵系統。很容易就可以發(fā)現，他們都采用了一套主線(xiàn)-分支的架構形式（core-and-branch systems），這是一種很完美的結構。但我們多思考一下就會(huì )發(fā)現，在互相沒(méi)有溝通的情況下，這些身處世界各地的地鐵系統竟都采取了同一套空間架構方式。這絕對不是偶然，大概存在著(zhù)一種普世的自然法則，才能夠讓這一切如此自然地發(fā)生。

       在這種邏輯下，來(lái)自法蘭西國家科學(xué)研究中心（France’s National Center for Scientific Research）的統計物理學(xué)家馬可·巴特勒米（Marc Barthelemy）表示，“城市的建設發(fā)展可以被理解為一種關(guān)乎數理邏輯的自然科學(xué)，人類(lèi)可以用數據計算得方法來(lái)解釋城市化進(jìn)程?！?/p>

       五月十五日，巴特勒米和國家科學(xué)研究中心的復雜系統分析師卡米爾·羅斯（Camille Roth）在英國皇家科學(xué)學(xué)會(huì )學(xué)報（Journal of the Royal Society Interface）上發(fā)表論文，論文對紐約、東京、倫敦、巴塞羅那、北京、芝加哥、柏林、馬德里、墨西哥、莫斯科、漢城、大阪、巴黎、首爾這些世界一線(xiàn)城市的地鐵系統做了系統性的分析研究。

       論文指出，我們現在使用的地鐵網(wǎng)絡(luò )都可以被抽象到一個(gè)二維空間網(wǎng)絡(luò )模型（two-dimensional spatial networks）里。研究者把地鐵線(xiàn)和地鐵站抽象為模型中的節點(diǎn)和分支，并用研究二維空間網(wǎng)絡(luò )的數學(xué)公式對地鐵網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行數理分析。對于每個(gè)城市，他們都抽取了其地鐵在不同發(fā)展時(shí)期的數據。通過(guò)這套數學(xué)運算系統，他們希望能夠發(fā)現隱藏在數據背后的自然規律。

       結果發(fā)現：絕大多數城市的地鐵都采用了主線(xiàn)-分支的結構，而處于分支地鐵線(xiàn)路上的地鐵站數量很多都占到了地鐵站總量將近一半。最郊遠的地鐵站距市中心的距離，通常都是該地區中心地帶地鐵圈直徑的兩倍?；旧纤谐鞘械牡罔F系統都印證了他們的結論。

       各城市在分支線(xiàn)路上的地鐵站的比例走向圖，結果都很相似

       “地鐵完全可以被建成其他樣式，比如說(shuō)晶格網(wǎng)絡(luò )狀。但這沒(méi)有發(fā)生?！?巴特勒米說(shuō)，“令我們最詫異的是，這些城市處于不同的大洲，有著(zhù)不同的歷史，每個(gè)城市的土質(zhì)結構與地理環(huán)境也都千差萬(wàn)別，但卻建出了如此類(lèi)似的地鐵網(wǎng)絡(luò )?！毖芯咳藛T紛紛表示，雖然有著(zhù)城市規劃、便捷性、環(huán)境影響以及社會(huì )經(jīng)濟波動(dòng)等一系列外界因素的干擾，這些地鐵網(wǎng)絡(luò )在他們的運算系統中卻都呈現出向著(zhù)某個(gè)固定數值比例靠近的趨勢。

       如果他們的研究真的揭示了某種真理，那么我們似乎可以得到一個(gè)結論——地鐵一直都在沿著(zhù)某種預設的軌道發(fā)展。巴特勒米表示，“我們證實(shí)了，一直以來(lái)都存在著(zhù)某種根本性的預設機制在主導我們的城市化進(jìn)程?！?/p>

       來(lái)自西英格蘭大學(xué)（University of West England）的計算機科學(xué)家安德烈·亞達馬特茲基（Andrew Adamatzky）是一位利用粘菌（slime molds）來(lái)研究最完美交通網(wǎng)絡(luò )的專(zhuān)家。他表示，這種仿同性可能只是因為每個(gè)城市地鐵的設計者都受到了倫敦、柏林和巴黎這些早期地鐵設計理念的影響。但對于巴特勒米等人的研究成果，亞達馬特茲基依然表示了極高的贊譽(yù)。他認為，如果他們能夠在計算系統中引入更多的實(shí)證數據，那么這項研究有望為人類(lèi)提供一套極佳的地鐵發(fā)展理論。

       巴特勒米和他的研究團隊表示，地鐵發(fā)展中蘊藏的自然規律也可以用來(lái)解釋城市的社會(huì )變革。而他們最終的目的，是通過(guò)對真實(shí)世界的觀(guān)察，建立出一套地鐵演變的模型，以探尋未來(lái)城市交通系統的發(fā)展方向。

       巴特勒米等人的行為，很容易讓人聯(lián)想到那些把房子建得方方正正，把城市規劃得橫平豎直的毫無(wú)創(chuàng )意的城市建設者。這些“現代化專(zhuān)家”采用一套僵硬的數理模型，來(lái)規劃建設我們的城市家園。一座座“嚴謹”的城市是建立起來(lái)了，但我們失去的東西卻永遠無(wú)法被找回。不過(guò)巴特勒米也為自己撇清了這種懷疑。他表示，自己只是為了探尋總結人類(lèi)在無(wú)意識之下的發(fā)展規律，除此之外別無(wú)他想?！皠e把我們想得太復雜了”，他解釋道，“我們只是一群對人類(lèi)發(fā)展著(zhù)迷的探尋者?！?/p>