来自美国哥伦比亚大学的Ruth DeFries教授基于其所著What Would Nature Do: A Guide for Our Uncertain Times一书，介绍了在面临全球性灾害时人类应当如何从生态系统的演化经验中学习，构建更有韧性的城市网络。
DeFries教授认为，人类对于城市网络的认识仍然不足，应该学习生态网络的演化经验。当前，城市化已成为人类新的生存方式。但是，城市化也意味着不同地区之间的连接比以往更为紧密。这种连接性往往会带来风险，比如说城市对其他地区的依赖，也可能会带来很多的振荡、扰动和破坏，包括极端天气、疫情、疾病等等。一旦发生这些情况，它可能会从一个地区迅速波及到全国乃至全世界。由于人类作为城市物种的时间并不长，只有短短的几千年，因此，面对城市网络的韧性问题，过往的经验是不足的。换句话说，人类并不知道在这个如此互联互通的世界中怎样管理风险。
实际上，自然界在很长时间内经历了各种各样的复杂变化。自然界也是依赖于网络的。比如说蜘蛛会由蜘蛛网伸出它的触角去获得食物。本质上看，人类的城市网络和自然并没有太大的不同。尽管自然界很多物种灭绝，气候变化，但是在经历了这些之后，生态系统仍然保存了下来。那人类可以从生态系统中学到什么呢？如何在一个存在不确定风险的世界中繁衍生息、安居乐业？这是需要认真思考的。
DeFries教授重点分享了两条从生态系统演化中学到的经验。她认为，这两条经验能够帮助人类去思考和管理城市网络。
第一个策略是冗余的城市网络结构。城市网络是一个高度互联互通的网络，而城市是这个网络的枢纽中心。在整个演化的过程中，生态网络找到了一种高度韧性的方式去应对任何破坏。比如叶片上的叶脉有非常多的冗余，有很多不同的网络，使得水能够通过各种各样的叶脉进入到叶片的各个地方。这样一个冗余的设置对于植物的生存是非常重要的。在演化的过程中，生态系统使用了一个冗余的策略，使生态网络内两点之间存在多种通道。即便出现了一种破坏，比如说如果有虫子咬坏了某一条叶脉，但是叶脉系统中还有另外的一条路，仍然可以把营养物质送到这个叶片的每一个地方。
而在自然界早期的树叶上，比如说银杏这种比较古老的树种，就没有这么多的冗余。如果说在银杏的叶片上，有害虫咬了它的叶脉的一块，可能就会影响到叶片输送营养的路径。通过一段时间的演进，更多近代树种的叶脉有非常多的冗余，非常多的互联互通，即非常多的不同通路。即使在某个局部产生了破坏和扰动的时候，能量仍然可以通往各个地方。
但是，人类的网络不喜欢这样的冗余。比如，在航线的设计当中，它的中间总是有一个枢纽，这样的效率是非常高的。之所以这样设计，就是出于高效的考虑。但是这种设计并没有考虑到出现扰动或者是破坏的情况。比如说你要去新西兰，新西兰要途径迪拜，如果说中间没有破坏是没有问题的。但是如果像迪拜这样一个枢纽遭到了破坏，那去其他地方的通路都会被破坏。
在人类社会的组织中也有类似的经验。Paul Barron就有这样一个故事。在1950年的时候，他接受了一项任务，负责设计一个通讯网络。这个通讯网络之后也成为互联网的前身。在当时大家的考虑是使用一种中央化的网络，就像刚才的航线设计，也是最高效的一种通讯设计，这是最早的一个想法。Paul Barron对各种不同的方式进行了测试，并建议通讯网络结构需像叶片里的叶脉结构那样进行设计。不知道他那个时候是不是参考了树叶，但是他在考虑这个策略的时候就认为，这样一种冗余分布式的策略会更加安全，更不容易受到破坏，即对网络的某一部分产生攻击的时候不会影响到整个网络。那个时候他还是非常年轻的科学家，国防部、通讯部都嘲笑他的想法。但是几十年之后，互联网的设计者学习了他当时所提出来的这个策略，在互联网上设计了大量的冗余，这也使得互联网能够像今天这样运行，不容易受到破坏。
相反，我们看一下全球的食品贸易的发展。在过去的一段时间里，它逐渐变得不够冗余了。就像航线的演进一样，人们移除了更多的冗余，希望能够提高它的效率。当前，人类依靠少数几个主要的食品出口地向世界其他地方出口。这是比较高效的一个方式，但也是一种比较冒险的方式。由于很多国家和城市都非常依赖于这么几个粮食出口中心，一旦出口中心出现了问题，就会带来巨大的扰动。比如说在2011年，某些粮食生产中心遭遇到了干旱，粮食的产出大大下降，于是就造成了粮食价格的飞涨，进而波及到了全球的城市，带来了一些粮食的冲突和不稳定，也带来了非常巨大的地缘政治方面的后果，尤其是在“阿拉伯之春”之后。
有时候网络也是非常危险的,比如说蚂蚁。集群中的蚂蚁、白蚁大密度地集中在一起，一旦有蚁群病原体进入，就会波及群体。但实际上，这种情况并不多见。因为一体式生存的蚂蚁他们实际上是一种模块化的网络，也就是说如果有病毒或者病原体进入的时候，它们单个的网络就会关闭，就会跟外界隔绝，单个的网络自己单独循环。所以在建立冗余的时候，城市网络还需要模块化的结构。当模块化的程度够高，面对灾害时，人类就可以把城市封起来，把这一个模块封闭起来，避免灾害的蔓延。
第二个策略是资源的多样化。从物种的角度来讲，自然界有上亿的物种。生态系统的多元化、多样性是非常高的，而且这种多样性也在不断的增加。多元化和多样性所带来的好处，对自然界来说就是可以永远有选择。即使一个物种由于粮食的问题、食品链的问题或者其他的一些原因灭绝了，整个生物的网络还能够继续生存下去，还是会有一些其他的选择。尽管这也不是最有效的一种组织方式，但会提供各种不同的选择。比如说我们种植的作物也要有不同的选择和多样性。从长期角度来讲，生态系统正是由于这样一个多样性才能够生存下来。比如说在地球的演化进程中，可能出现了5次非常大的地震破坏，但是生态系统还是能生存下来。
人类在金融界已经很好地学习了这些策略，那就是进行多元化投资。Markowitz先生提出来要对多元化的产品进行投资，他也因此获得了诺贝尔奖。尽管他并不一定是最高效的，但是由于投资的资产类型足够多元化，当某一种类型的投资出现问题的时候，其他的投资仍然是没有问题的。就是不把鸡蛋全部放在一个篮子里面。可能你会牺牲一点点短期的回报，在金融界里面有很多这种多元化的进行对冲的概念。
我们再来思考一下，养活城市人口的粮食和食品的多样性在降低。人类的菜篮子更加缺乏多样性了。基本上有三个大的作物，就是小麦、稻米以及玉米，大概占据了卡路里的50%。现在我们生活在一个全球化的世界里，城市里边很多的膳食同质化了，集中在少数的食品或者是品种上面。当然了，从效率的角度来讲是有好处的，但是却有一个危险，那就是丧失了选择。有一篇论文谈到了杂粮或者孤儿作物，就是量比较少的杂粮。它们非常适应当地的气候，并且营养元素也非常高，但是它们的消费规模是下降的。这使得我们城市人口的粮食选择减少了。现在，有成千上万的本地作物，这些作物能够给我们繁殖出更多新的且在气候变化中有更高的适应性的品种。
所以从韧性的角度来讲，多样性是非常重要的。但是多样性正在不断的流失，这跟城市是密切相关的。因为生活在城市的居民100%依赖这些粮食，即100%依赖农村所生产的粮食。如果生产的体系出现一个中断或问题，那么，城市人口的口粮就会受到影响。
在挪威有这样一个种子库，这是一个安全的机制。全球生产的作物都储存在这个种子库里面。如果一个种类出现问题，北极的种子库就可以拿出备份来种植。面对未来90-100亿的人口，人类需要有这样一个选择，不仅要适应贸易以及气候变化的影响，还要能够提供营养的粮食来养活足够的人口。因此，一方面人类需要在田地有足够的多元性，另外还要种子库来保存这些相应的种子资源，以确保整个粮食生产体系的多元性和作物多样化。
最后，DeFries教授对上述发言进行了总结。她认为，生态系统对于人类的福祉非常重要。生态系统已经存在了几十亿年，经历了许多不可预见的冲击，但是最终仍然保存了下来。它可以为人类的城市网络发展提供丰富的经验，帮助人类在未来更好地生存、发展和繁荣。
(本文根据演讲现场纪录和ppt整理而成)
演讲人：
Ruth DeFries，哥伦比亚大学地球研究所教授
整理者：
蒋晟，北京大学-林肯研究院城市发展与土地政策研究中心2019级博士生
