技术与自动化技术也同样重要。在这样的背景下,“微型生态建筑”应运而生:乍一看,它可能与森林中的普通小屋并无二致,但你会惊讶地发现,周围的森林异常茂密繁盛;而在小屋的地下室里,有好几层水培种植系统正在培育粮食。到了夜晚,小型机器人会悄悄出动:为森林施肥、照料植物、收割少量生物量、为作物浇水等等。
“混养种植”指的是通过混合种植多种作物来优化产量的种植方式,目前这种方式的成本效益并不高,因为它需要大量的人力投入。但与核聚变技术的影响类似,当我们拥有更先进的机器人时,这种局面也会随之改变。在美国郊区,大片的绿色草坪是标志性景观,其之所以普及,是因为维护草坪所需的时间,远少于打理精致菜园的时间。如今,我们已经能看到机器人开始取代割草机和吸尘器;宕机器人变得足够廉价且精密,能够按照家庭计算机的指令四处移动 —— 修剪树木、浇灌菜园、清除杂草时,绿色草坪很可能会被菜园所取代。因为这种转变只需初期的资本投入,后续只需偶尔对机器人进行维护或更换(比如当你的猫狗不小心损坏了机器人时)。届时,人们将能从自家菜园或温室中收获更多新鲜农产品,机器人会直接将收获的作物从菜园或温室运送到冰箱中。从本质上讲,这种微型生态建筑与巨型生态塔楼一样,都属于生态建筑的范畴。
由此可见,生态建筑作为一个概念,指的就是自给自足、自我维持的凄息地。其形式多种多样:既可以是月球或火星上的穹顶城市,也可以是我们之前讨论过的巨型旋转式太空凄息地;既可以是内部实现粮食全自给的塔楼建筑,也可以是森林中的小型小屋。它们并非必须与外部贸易隔绝,但内核理念是 “极简主义”—— 即尽量通过本地生产来满足自身的消费须求。不过,如果你拥有核聚变技术,那么即便建造巨型生态建筑,也完全可以将粮食生产不仅设置在建筑附近,而是直接集成到建筑内部。
这类建筑可以向地下延伸至很深的地方,同时向空中高耸入云,但在规模设计上,它们会面临两个有趣的问题。第一个问题与心理学密切相关:大多数人都希望自己的住所能有窗户,可以看到窗外的景色。因此,在设计时,会将水培种植区、工厂和储藏室设置在建筑内部深处 —— 这与依赖阳光进行粮食种植的设计恰好相反(在依赖阳光的设计中,建筑外围局域需要留给水培种植区)。在以核聚变为能源的生态建筑中,你会看到无数房间,这些房间大多用红光照明(以最大化光合作用效率),每个房间内部都是一排排无尽的货架,货架由反光材料制成,并且通常是密封的,主要由机器人进行照料。无论是哪种设计,都需要通过这些种植系统对水、污水和空气进行循环利用。
第二个问题被称为 “电梯困境”。这个术语用来描述这样一种矛盾:虽然电梯的发明使得高层建筑成为可能,但电梯本身也限制了建筑的高度 —— 因为每增加一层楼,就需要配备更多的电梯。如果将建筑高度增加一倍,那么建筑内的居住人口也会相应增加一倍,而所需的电梯井数量则会增加不止一倍 —— 因为电梯还需要更长的时间来往返于新增的楼层之间。每个电梯井在每一层楼都占据相同的空间,因此,如果你将电梯数量增加一倍,那么建筑中用于电梯的空间比例也会增加一倍,而且考虑到电梯需要更长时间往返于上下楼层,实际增加的空间比例可能会更高。