本網綜合 Will Dunham 報導  城市雖非生命體，但其運行模式與生物機體高度相似：城市的“新陳代謝”呈現出多種形態——高速擴張、隨時間持續迭代，甚至走向衰退。研究人員借助衛星影像追蹤全球六座主要城市的發展體征，在每座城市中都檢測到了獨特的“城市脈搏”。

研究團隊以迪拜、拉各斯、墨西哥城、孟買、西雅圖、深圳為研究樣本，採用全新方法近乎即時地記錄下這些城市的動態變遷。

過往學界對城市化進程的記錄，長期依賴匯總型、低頻次數據，例如年度人口普查、年度經濟數據，或是反映十年間城市建成區變化的地圖——本質上是以最終結果作為衡量指標。但開展本次研究的科學家指出，這種方法對城市的認知存在局限性，可能會忽略大都市演化過程中的細微差異。

“我們的靈感來自人體脈搏：它能傳遞體重、身高這類靜態指標無法反映的健康狀態資訊。”研究第一作者、康涅狄格大學自然資源與環境系遙感教授、全球環境遙感實驗室主任朱哲表示。

“城市脈搏衡量的是城市發展的高頻動態過程，因此我們能在經濟承壓或發展停滯演變為全面危機之前，捕捉到早期預警信號。”朱哲解釋道，“傳統指標就像觀察心臟病發作——只關注結果；而‘城市脈搏’更像是監測導致發病的日常行為模式與生命體征——聚焦過程本身。”

這項發表於《美國國家科學院院刊》的研究得出的核心結論是：城市化並非平穩、持續的線性過程。

“城市化實際上存在三種模式：一是‘突變式’，以突發、高強度的集中爆發形式推進；二是‘週期性’，經歷與自然季節節律不匹配的繁榮與休整交替；三是‘非同步式’，同一城市內不同片區的發展時間點完全不同、缺乏協同。”研究資深作者、耶魯大學地理學與城市化科學教授凱倫・司徒（Karen Seto）表示。

“這一發現意義重大，因為數十年來，研究人員一直通過靜態地圖來描述城市。”司徒補充道。

不同發展模式下的城市脈搏差異

研究人員利用美國國家航空航天局（NASA）陸地衛星（Landsat）、歐洲空間局哨兵-2號（Sentinel-2）衛星獲取的高密度、高時間解析度影像，追蹤城市物理空間的變化，包括新建建築、建築拆除、重大基礎設施升級，以及城市向綠地的空間擴張。

“我們選取了政治經濟背景各異的城市，涵蓋深圳的政府主導型發展、西雅圖的市場驅動型增長、拉各斯的非正規擴張，以及迪拜的超大型專案驅動模式。”朱哲介紹。

曾是香港周邊小漁村的深圳，如今已成長為超大城市，其增長的規模與強度在六城中最高，呈現出大規模、集中式的增長峰值，反映出政府主導下資本快速動員的發展特徵。

阿聯酋人口最多的城市迪拜同樣展現出強勁的增長動能，但其“脈搏”帶有極強的投機屬性：由孤立的資本密集型沿海超大型專案驅動，增長曲線表現為驟然沖高後隨即陷入停滯。

尼日利亞最大城市拉各斯的“脈搏”則呈現高度碎片化特徵：長期停滯的狀態中，穿插著短暫而強烈的增長浪潮。

作為美國太平洋西北地區最大的都市區，西雅圖的“脈搏”體現了市場驅動下的城市再開發與高密度化進程。

印度金融與商業中心孟買、北美人口最多的城市墨西哥城則展現出極強的發展韌性：在新冠疫情等全球性衝擊下，其發展受擾動的程度遠低於其他四座城市。

“就像人類心跳會對疾病做出反應一樣，我們的數據清晰捕捉到新冠疫情在全球範圍內引發的同步‘停擺’瞬間。但後續的復蘇進程卻極不均衡。”朱哲表示。

“深圳經歷了劇烈的同步下滑，隨後迅速反彈；拉各斯的脈搏反應相對平緩，後續轉為幅度較小的漸進式恢復；而孟買、墨西哥城等城市受到的影響則要小得多。這向我們表明，全球性衝擊在每座城市的‘機體’中，會呈現出完全不同的表現形式。”朱哲補充道。

研究團隊認為，這一方法具備重要的實際應用價值。

“對城市規劃者與政策制定者而言，它是一種診斷工具。不必等到危機爆發後被動應對，而是能精准掌握某個片區的‘脈搏’何時、何地開始放緩，從而提前干預，避免基礎設施崩潰或經濟衰退；同時也能預防城市勞動力市場與建材市場出現過熱。”司徒表示。