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量子城市三问——上海探索“人工智能+超大城市空间治理”的实践观察

转自: 2026-09-09 20:06:35

未来的城市会是什么模样?城市的未来又该如何谋划?

当一座超大城市步入存量发展时代,资源紧约束、人口高密度、结构复杂化、气候多变化、风险多叠加等多重挑战,传统空间治理模式日益力不从心。有没有一种可能,从空间的最小单元出发,借助人工智能之力,让空间治理更科学、更精准、更及时?

上海回应了这一时代命题。2024年以来,上海将城市治理列为人工智能重点赋能行业之一,启动量子城市建设,让人工智能读懂空间、运算空间、重构空间,打造“超大城市空间智能治理综合体”。

2025年12月,上海市委书记陈吉宁在复兴岛出席量子城市年度大会并启动上海复兴岛—全球创客岛,提出要坚持以规划为引领,把打基础、增后劲、利长远的工作做深做细,丰富应用场景,深化科技赋能,增强科创动能,培育创业生态,在超大城市空间治理上探索走出新路子,全力打造科技创新策源的活力新空间。

量子城市建设并非技术工具的简单迭代,而是对城市空间认知、治理范式与价值逻辑的系统性重构。2026世界人工智能大会量子城市空间智能论坛上,一批量子城市建设成果集中亮相。数智底座夯实、关键技术突破、智能应用落地、创新实验铺开……在上海,量子城市这一看似玄妙的概念,已落为实实在在的行动,一条超大城市现代化空间治理的新路径正日渐清晰。

“云宇星空”大模型面向规划资源管理、城市公共治理、社会公众需求三大领域打造的智能体。

量子城市何来——

从“一张图”到“云宇星空”大模型

什么是量子城市?

“进入存量提质增效的新发展阶段,超大城市的空间治理重点,是以存量盘活和空间激活,满足人民日益增长的美好生活需要为导向。这要求我们要实时洞察每一个空间的使用状态、效率效益与增长潜力,敏锐敏捷、量子行动、有力有效释放和激发出有限空间资源的最大价值。”上海市政府副秘书长,上海市规划和自然资源局党组书记、局长张玉鑫如是说。

量子城市,正是立足自然资源领域海量空间数据基底优势,锚定数智化、融合化、绿色化发展方向,聚焦超大城市复杂巨系统特点、城市治理突出难点、群众急难愁盼问题焦点,推进城市治理行业基座大模型和多元应用场景建设。

量子城市并非凭空而来。

用数据说话、用数据管理、用数据决策,近年来,自然资源部持续推动以科技创新驱动治理体系现代化。《国土空间规划实施监测网络建设技术指南》《自然资源管理和国土空间规划“一张图”总体设计》等文件明确要求,推进国土空间信息模型和规划专业大模型构建,充分利用人工智能、大数据等新一代信息技术,提升资源配置效率、优化国土空间格局,加速自然资源管理数字化转型。

事实上,上海已具备“奋力一跃”的基础。

自2008年建立规划土地基础信息系统以来,经过多年积累,上海实现了跨层级、跨区域、跨部门数据融通与共享,构建起全域全覆盖、全量全流程、动态更新的数字时空基底。

“数据链、业务链都在平台中打通。”上海市规划和自然资源局二级巡视员庄澜介绍,上海全市陆域范围内,建筑三维白模全覆盖;中心城区外环内约664平方公里范围内,近32万幢楼宇实景三维精模全覆盖,全域、全要素、全流程实现数字化呈现和运转。

基于国家顶层设计,上海加快了探索步伐。

2024年12月,上海市政府发布《关于人工智能“模塑申城”的实施方案》,提出推进“人工智能+城市治理”。2025年7月,经上海市政府同意,《上海城市空间治理领域人工智能应用暨量子城市空间智能建设工作实施方案(2026—2027年)》印发,明确建设“云宇星空”行业基座大模型等5个方面28项重点任务。2026年2月,上海“十五五”规划进一步明确,“深化量子城市空间智能建设,打造城市治理基础大模型”“推动复兴岛未来城市创新实验”。

“云宇星空”行业基座大模型,正是量子城市架构的核心底座。作为全国自然资源领域首个基础大模型,“它就像我们规划资源领域的‘豆包’、DeepSeek,但更专业,更精准,更少AI幻觉。”上海市规划和自然资源局数字城市处处长刘利锋说。

“云宇星空”大模型,名字富有浪漫色彩,而九层之台,起于累土,支撑大模型能力的,是“米料、语料、数料”三料联动所夯实的知识根系与空间根脉。

“米料”为载体,让模型读懂城市之形——

相较传统智慧城市,量子城市最根本的变革在于尺度。正如量子力学源于对微观世界的深入探察,量子城市意味着打破传统城市治理中大尺度分区的思维惯性,从空间最小单元出发。

“米料”正是这一最小单元。上海独创性地以建筑的“间”、城市空间的“盒”、基础设施的“段”,作为城市治理的最小空间度量单元,并通过“空间编码”,实现空间信息的唯一标识。

“语料”赋能,让模型算清城市之态——

据上海市规划和自然资源局数字城市处四级调研员唐杭介绍,上海系统整合内外部数据,深度挖掘规划资源系统行业知识数据,建成全国首个自然资源规划领域垂类“语料”供给体系。

“数料”方面,融合了18年来规划资源领域沉淀的8大类68中类536小类600TB数据,并加快汇聚物联感知实时数据流和城市运行管理数据。

“三法贯通”,让模型理解城市之道——

构建新的空间法则和空间计算元规则。研发可进行大数据推演的空间营造技法、数据算法和软件程法,提炼归因空间发展规律,发掘城市演化内在机理,沉淀为可复用的公式算法。这些法则如同城市运行的“基本法”,统筹“三料”集成贯通和运算、运转、运营,为都市营造、平台建设和社会应用提供基础。

经过持续迭代,目前“云宇星空”大模型已具备“问不倒、能调图、会统计、能识图、会报告”五大能力。

“上海博物馆东馆的规划指标是什么?”“银龙路西侧地块规划用地面积多少?”“愚园路的风貌保护有哪些要求?”“请比较多个设计方案并提出优化建议”……大模型不仅“看到”图纸,更能“理解”空间关系,初步实现了调图、识图、读图、生图的“四图贯通”。

目前“云宇星空”专业版与公众版均已上线。模型覆盖从总体规划到详细规划、乡村规划、风貌保护、地质等十大领域,汇聚80多个业务专题、15亿Token规划资源领域专业知识语料资源,问答点赞率已超过95%。

量子城市何成——

复兴岛上的未来城市实验

超大城市,是未来城市的先行者。黄浦江畔的复兴岛,作为量子城市治理的“试验田”,正变身为一座“未来岛”。

路上,机器人与机器狗正在配送物品、勘测路况;江边,一排排老式塔吊和厂房正经历“慎改精修”式更新;公园与场馆里,bilibili干杯音乐节、小红书冒险岛、国际光影节等高能级活动吸引着络绎不绝的年轻人……复兴岛,这片几十年来仿佛被城市发展“遗忘”的工业旧址,正在加速成为生机勃勃的创新创业岛。

2024年12月,“上海量子城市时空创新基地”在此落户。2025年12月,上海复兴岛—全球创客岛建设全面启动。上海市量子城市空间智能创新重点实验室、上海数智空间治理创新中心相继落地运营。“数字智能岛、设计艺术岛、人民城市岛”的定位,正不断照进现实。

“今年1月,量子城市时空创新基地一期工程正式开工。目前,岛上已布设近千个智能感知终端,构建起覆盖全岛的神经网络和智算平台。25家国内外知名孵化器和创新创业企业正式驻岛,近百家主题创业超级个体入驻复兴岛OPC星火社区。”复兴岛科技发展有限公司总经理徐少明说。

迎接这些新鲜血液的,是焕然一新的小岛:原本被厂房淹没的道路重新贯通,两侧成为科创团队聚集区;废弃的渔获市场改造为草坪,成为文化中心,承接户外音乐节、咖啡节等活动。而岛的最北端,将营造为湿地,成为复兴岛人与自然和谐共生的注脚。

未来感莫过于双基共生。

“全球创客岛”不仅吸引了越来越多年轻创客入驻,更在2026年4月28日首发《上海复兴岛实景空间双基友好公约》,此后一批批特殊的“新岛民”——智能机器人,在这里走出实验室,开启真实世界的试炼。

今年6月,2026复兴岛具身智能实景空间春训营开办。来自全国的32支创客团队携机器人登岛,机器人在CityWalk、咖啡配送、都市巡河、市集导购等实景场景中展开演练。这些“持证上岗”的“硅基岛民”,正式融入真实城市场景。

“真实场景下的实验、实训、实测,是为迈向碳硅双基友好的未来智能空间做准备。在复兴岛上,我们要实现人类与机器人的双基共生,双方各自承担对方不擅长的工作。”复兴岛责任规划师、清华大学建筑设计研究院上海分院副院长沈璐说。

“城市真实的物理空间,长期处于‘不可计算’的智能盲区。复兴岛恰恰打通了空间与智能体的数据链路,让人本生活与数据驱动的数字生态协同演进、可持续发展。”清华大学软件学院教授顾明认为。

实训不是要让机器人“炫技”,而是让它们自然地融入城市空间,尝试理解环境,解决城市运行中的实际问题。所有数据都将反馈至上海市量子城市空间智能创新重点实验室,用于后续优化研究。目前,复兴岛实景实训已形成《具身智能实景空间实训规程》《双基友好社区营造导则》2项创新成果。

未来感得益于制度创新。

上海为复兴岛量身定制了规划与土地政策。依托战略留白与存量土地储备优势,围绕未来城市创新实验,盘活存量空间资源,探索低成本、高效率、便利化的创新空间营造模式。

据介绍,上海出台过渡型综合规划,创设高度弹性融合的综合用地,为科创孵化提供匹配多元配套要素的灵活空间载体;创新储备土地利用方式,以储备土地租赁方式进行过渡性利用,降低初创及众创企业综合成本;建设全周期监管平台,通过季度评估与退出机制,保障资源高效利用。

量子城市何为——

城市空间秩序的重写

2025年4月29日,习近平总书记在上海“模速空间”大模型创新生态社区调研时指出,上海要总结好以大模型产业生态体系孵化人工智能产业等成功经验,加大探索力度,力争在人工智能发展和治理各方面走在前列,产生示范效应。2026年7月17日,习近平总书记在上海出席2026世界人工智能大会时指出,人工智能是世界经济增长的新引擎和新旧动能转换的加速器,正从“数字世界”走向“物理世界”。

上海量子城市的探索,正是对这一要求的生动实践——将人工智能纳入空间治理格局,统筹物理空间与数字空间,建构一种既服务于人,又兼容机器的空间秩序。在上海,量子城市正从后台走向前台,成为人们可感知、真获益的应用。

“云宇星空”大模型聚焦人民城市建设、城市安全韧性、城市发展战略等关键任务,打造面向规划资源管理、城市公共治理、社会公众需求三大领域的若干个智能体,在一系列高价值应用场景中释放应用价值,赋能千行百业。

“我附近的社区食堂有哪些?”记者话音刚落,手机对话框中便显示出附近社区食堂的详细地址和菜单价格,用户界面上还提示可领取优惠券、预约就餐等服务。

这是“美好生活掌中宝”的一个普通应用场景。据上海市数字城市规划研究中心主任奚文沁介绍,“美好生活掌中宝”服务于15分钟社区生活圈,以手机端连接市民需求,可随时查询、统计服务设施信息,让服务从有没有向好不好升级。该产品服务范围覆盖200余个街镇,今后还能为街道社区规划建设给出决策建议,成为社区治理的“智慧大脑”。

另一款产品“沪派江南行”,让“养在深闺人未识”的上海乡村走进了公众视野。该智能体汇聚全市196个风貌村落、15个试点单元及乡村古村、古桥、古树等资源,公众可一键感知乡村图景,一屏数链乡村好物,冲破检索成本阻碍,领略沪上江南之美,按需定制乡村旅行计划,助力上海乡村振兴。

面向政府工作人员,“详规小工单”将控制性详细规划从发起、编制、审批到入库的全流程,在“星空”大模型上运转,任务书生成、成果审核等环节实现智能化。

“星空·执法”可对文字、表格和图形案卷开展全要素解析,自动编制执法文书、生成评查报告,将执法人员从重复劳动中解放出来。

一系列场景应用表明,规划和自然资源部门的角色正在发生转变。

“不再仅仅提供数据,而是提供服务。”商汤科技时空智能首席产品架构师陈怡星认为。量子城市以场景为牵引,推动自然资源部门从空间底座数据的供应商、法定的数据来源方,转变为空间智能服务的提供方、场景建设的基础统筹部门。

这背后,是空间治理逻辑的深刻变革:“规划的底层逻辑,是创造和维护一种空间秩序。”沈璐说。

她认为,以往规划师只关注物理世界的空间秩序,比如,哪里是道路、哪里是居住区。量子城市则为规划师增加了一个新维度——数字空间的空间秩序。“数字空间有了秩序,机器才能读懂空间;而机器的每一次应用,又反过来更新数字底座的数据,形成双向循环。”沈璐说道。

唐杭给出了更具体的阐释:量子城市打破了传统按业务图层分条线管理的模式,系统内按照实在的空间数据建模。这意味着数字世界的秩序不再依附于分散的图层,而是以空间实体为锚点,统一建模、统一编码、统一调度。

空间价值的评价方式也随之改变。量子城市构建了涵盖空间活力、安全、品质、绿色低碳、交通便捷、人文底蕴六个维度的空间指数体系,结合不同空间的功能特征进行差异化设计,用标准化公式进行计算、分析、预警和推演。空间不再是一个模糊的概念,而是可量化、可评价、可比较的数字实体。

新的空间秩序,其根基依然是以人为本。“我们始终秉承要为人服务。即使是在试验研究机器人和双基友好的过程中,我们仍把人的幸福放在第一位。”上海市人工智能行业协会秘书长钟俊浩强调。

在量子城市空间智能论坛上,德国国家工程院院士马克斯·米尔豪泽也提出,应“让技术回归人本,推动城市从‘功能容器’进化为‘智慧生命’”。

“在新的科技革命条件下,中国特色的城市现代化新路有着广阔的创新空间。”中国浦东干部学院教授、公共政策创新研究中心主任焦永利认为,量子城市本质是以数字化、智能化思维重塑城市基因,推动城市规划、空间治理从工业化时代的“经典范式”向智能时代“量子范式”的总体跃迁。

在设计者的理想中,量子城市拥有三个层次的智能应用境界——

实境,打造复刻现实世界的精准映射空间;数境,构建叠加感知互联等智能设施服务城市治理的数智治理空间;悟境,培育满足人民文化精神需求、充满未来想象的虚拟空间。

“我们的目标是建设一座着眼未来、令人向往、让人民倍感幸福的理想之城。”正如上海市规划和自然资源局副局长孙珊所言,三重境界层层递进、由实入“虚”、由治及兴,驱动超大城市空间治理的深刻跃升。

在全球超大城市空间治理中走出一条创新之路,为未来城市发展和空间治理提供上海样本、中国方案——这正是这座量子之城远大而坚定的理想。

记者手记

让空间会思考,使治理有温度

李倩

当人工智能从“数字世界”迈向“物理世界”,超大城市空间治理向何处去?上海以“量子城市”作答。

“何来”,见厚积薄发的底气。从2008年规划土地基础信息系统起步,到落实自然资源“两统一”核心职责、“多规合一”改革要求,推进“一张图”建设,再到构建起全量更新的三维空间网络和全息时空底板——十八年筑基,筑的是自然资源数智化转型的底座。数据底座的厚度,决定智能应用的高度;没有“一张图”的厚积,就没有“云宇星空”的薄发。

“何成”,见敢闯敢试的锐气。上海正努力在推进中国式现代化中充分发挥龙头带动和示范引领作用。自然资源部通过支持经济大省挑大梁包片服务机制,推动上海探索国土空间规划和治理方向中试基地建设,试什么?试模型——让“云宇星空”在真实治理场景中锤炼本领;试路径——复兴岛上具身智能“持证上岗”、老厂房变身创客空间,未来城市在实地生长;试制度——过渡型规划、创新储备土地利用方式,每一项都在为新事物“量身定制”生长空间。上海蹚出的路,将成为全系统可借鉴的经验。

“何为”,见以人民为中心的底色。空间不仅要会“计算”,更要与人民同“脉搏”。空间治理能力现代化,出发点和落脚点始终是为了人民。从“美好生活掌中宝”里的社区食堂,到“沪派江南行”中的乡村图景,技术的高度最终要化作民生的温度。为人民管好空间、让人民共享空间,是工作的初心使命。

落实“一张图”要求,推动量子城市建设,国家顶层设计与地方创新同频共振。让空间会思考,使治理有温度——这条超大城市空间治理现代化的新路,值得期待。

来源:《中国自然资源报》