“9·11”事件发生后不到18个月，贝克就返回纽约，这次是为了洽谈设计世界最高建筑的项目。他的公司赢得了合同；六年之后，位于迪拜的哈利法塔以2717英尺的高度封顶，超过半英里高。
“9·11”事件后的十年，并非建筑上的保守时期，反而是摩天大楼建设蓬勃发展的时期。在“9·11”事件前的70年里，最高建筑的纪录增长了230英尺。此后，这一纪录飙升了1234英尺。而在未来十年，它有望继续攀升。如今最高的摩天大楼在各个方面都是崭新的：新的结构、新的材料，采用新的方法设计和测试。其结果不仅是更高的建筑，而是一个全新的建筑类别：超高层摩天大楼。
从技术上讲，根据世界高层建筑学会的定义，超高层建筑类别涵盖了所有高度超过300米（984英尺）的建筑。这包括1250英尺高的帝国大厦，它在“超高层”一词出现半个世纪前就已经存在。1966年开始兴建的世界贸易中心双塔，高度分别为1368英尺和1362英尺。但直到最近15年，建筑师和工程师才开始将超高层建筑视为一个独立的类别，拥有其独特的挑战和机遇。“一旦建筑高度超过世界贸易中心的规模，你就必须改变你根本的思考方式，”贝克说。
贝克身材高挑，有着学究般的气质，他喜欢在闲谈时随手在餐巾纸上画草图来解释他的观点。去年10月，我们在纽约洛克菲勒中心30号对面的一家咖啡馆会面。这座标志性的850英尺高建筑于1933年落成，标志着一个超高层摩天大楼建设的狂热时代的顶峰。随后，建筑高度的增长停滞了。在接下来的30年里，像洛克菲勒中心30号和帝国大厦这样的钢框架塔楼似乎是建筑师所能达到的最高限度。
这种情况始于20世纪60年代中期，当时一位名叫法兹尔·汗（Fazlur Khan）的工程师，他是贝克在SOM的前辈之一，提出了一种名为“筒体”的新型结构系统。汗用一系列贯穿建筑外部的柱子取代了传统的内部钢架。这些柱子相互连接，并与作为电梯、楼梯和公用设施核心筒相连。这样一来，建筑最坚固的部分就在外部，能够更好地抵抗风力——而风力，在40层以上时，可能比重力更令人担忧。
筒体结构的出现引发了20世纪60年代和70年代高层建筑的激增，包括约翰·汉考克中心、西尔斯大厦和世界贸易中心。但到了20世纪80年代初贝克加入SOM时，建筑师和工程师们遇到了新的问题。筒体结构有一个主要的限制：它能达到建筑师想要的任何高度，但前提是基座必须按比例增长。“如果你让它高一倍，你就必须让它宽一倍，深一倍，这样体积就会增加八倍，”贝克说。这对超高层建筑来说是行不通的——150层楼意味着几百万平方英尺的办公空间，其中大部分在建筑深处，这足以让投资者紧张地松开领带，寻找最近的出口。
20世纪90年代中期，两件事的发生帮助建筑师们突破了层内空间难题，这两件事对推动超高层建筑革命至关重要。第一是经济原因。以前最高的摩天大楼大多是办公空间。如今，超高层建筑集酒店、公寓、购物中心和餐馆于一体。住宅和零售空间所需的楼板比办公空间要窄，这使得在相同材料的情况下，建筑可以更高，同时还提供了多样化的房地产选择，使非常高的建筑更容易填满。2000年，全球20座最高建筑中只有5座是混合用途的；到2020年，将只有5座不是。
向混合用途塔楼的转变促进了摩天大楼设计的第二大转变：摒弃筒体结构本身。1998年，贝克和阿德里安·史密斯（SOM的一位建筑师，他设计了公司许多最高的项目，包括哈利法塔，之后离职创立了自己的公司）公布了他们为芝加哥7 South Dearborn项目设计的方案。这座塔楼身材极其纤细：它将在一小片地块上拔高2000英尺。他们没有使用筒体，而是采用了“斜拉索桅杆”结构，该结构有一个中央核心，周围环绕着八根巨大的柱子，从这八根柱子上伸出60层（总共108层）的混合用途空间。
互联网泡沫时期的经济衰退使得7 South Dearborn项目未能动工，但其创新的方法启发了建筑师和工程师们设计了数十座“后筒体”摩天大楼。贝克和史密斯再次合作设计了哈利法塔，并再次提出了一个全新的结构系统——“斜撑核心”。它包括一个中央的六边形混凝土核心，在核心的三个侧面设置了三角形的斜支撑。想象一下一个带有三个长而细的稳定鳍的火箭。
当然，仅仅设计一座高楼是远远不够的；建筑师和工程师还必须解决如何疏导人群的问题。他们采用了空中大堂、双层电梯以及所谓的目的层电梯等解决方案。尽管如此，即使是最智能的电梯，其上升速度也只能达到每分钟约一公里，下降速度也只能达到上升速度的三分之二——否则大多数乘客的耳朵将无法承受气压变化。
要建造更高的建筑，就需要对电梯本身进行彻底的重新思考。“如果你要建造非常高的建筑，你就必须摆脱缆绳，”最初世界贸易中心的总结构工程师莱斯利·罗伯逊（Leslie Robertson）说。他表示，传统牵引式电梯的实际极限约为1500英尺。“你需要，例如，一个由电磁驱动的轿厢。这无疑是未来的发展方向。”
去年，一家名为MagneMotion的公司推出了一种无绳电梯，它由线性同步电机驱动，类似于某些火车的磁悬浮电机。MagneMotion公司的电梯最初是为美国海军开发的，用于在舰船上搬运弹药，但该公司表示，它很容易改装用于载客。
如今的超高层建筑在设计和构成上都与以往不同。钢材曾是高层建筑的首选材料，但工程师们已开始放弃钢材，转而使用混凝土。 Thornton Tomasetti公司的结构工程师莱昂纳德·约瑟夫（Leonard Joseph）说：“这种混凝土已非你祖父时代的普通水泥、石头和水。”相反，它包含复杂的化学配方和先进材料，包括可以替代笨重钢筋的微纤维。
结构钢的抗压强度约为250兆帕；在20世纪50年代，最强的混凝土只能承受约21兆帕，这使得全混凝土结构的高度限制在20层左右。如今最强的混凝土可达130兆帕以上，再加上微纤维，这一数值几乎可以翻倍。另一个优点是，混凝土结构的质量比钢结构更大——因此，混凝土塔楼可以比钢塔楼更薄，但仍然具有相同的抗风能力。与钢材不同，混凝土不需要防火处理。
一些工程师在转向混凝土的同时，另一些人则已经开始考虑超越混凝土，转向碳纤维复合材料，这种轻质、超强的材料也用于赛车和喷气式飞机。但科学家们仍需克服一些重大的挑战。碳纤维不仅非常昂贵，而且其优势——轻质——对建筑物内的任何人来说都可能令人不安。人们习惯于脚下混凝土和钢材的坚实感；在碳纤维建筑中，他们会感觉像是踩在一个鼓面上，在1500英尺的高度上会感到一阵令人不安的眩晕。
随着建筑高度的不断攀升，它们将面临一系列日益复杂的力量。在地面，微风可能几乎感觉不到。在一百层高的地方，风速可能达到每小时40英里。工程师们特别关注一种称为“涡街”的现象：当风绕过建筑物的尖锐边缘时，会产生涡流，以不可预测的方式拉扯结构。
工程师对外部力量进行建模的能力也促成了建筑的发展。直到20世纪70年代，由于没有在建筑建成前进行测试的方法，工程师们不得不过度设计塔楼以保证其冗余强度。大约在那时，工程师们开始进行风洞模型测试。但直到快速、廉价的计算能力和3D打印出现，设计公司才能够快速测试各种场景。
如今，风工程公司可以在几小时内制作出建筑的多个3D模型，然后在专门的风洞中快速连续地进行测试。“他们一天可以完成18个方案的测试，”贝克说。“虽然是辛苦的一天，但确实可行。”数百个传感器覆盖在每个模型上，每秒收集数百个压力读数，工程师随后将这些数据输入计算机模拟，显示建筑最薄弱的地方。在过程的后期，他们甚至会重现周围环境的比例模型：山丘、其他建筑，甚至行人，所有这些都会产生复杂的风流模式。
风洞分析帮助工程师们开发出解决涡街问题的方案，例如圆角边缘和建筑角落的凹口，以及类似减震器的阻尼器，可以减少塔楼在风中的摆动。没有这些，许多超高层建筑会剧烈摇晃；即使它们不会散架，也无法在其中工作。“你就好像在一个湿面条上，会产生非常令人作呕的体验，”约瑟夫说。
1906年，在摩天大楼时代初露端倪之际，景观设计师H.A.卡帕恩（H.A. Caparn）称这种新型建筑为“对经济规律的违抗”。他说，建造如此之高的唯一理由是自负和金钱。一百多年后，批评者仍然提出这样的指控。他们说，超高层建筑集中在波斯湾和中国等地区并非偶然。它们就像建筑学意义上的温室花朵，在金钱和糟糕的理智的人工气候中生长。
然而，超高层建筑可能不是对经济规律的违抗，而是其最纯粹的表现。迪拜和上海不是古埃及或17世纪法国，君主可以凭借意志建造金字塔或宫殿。超高层建筑的建成，决定因素是市场，而不是个人。
以哈利法塔为例。仅从建筑本身来看，它代表着宝贵的房地产。但其开发商Emaar Properties公司将其打造成了一个新的商业和住宅区的中心，对享有摩天大楼清晰视野的房产收取溢价。即使哈利法塔未能盈利，Emaar也押注其存在将提高周边房产价值，足以弥补差额。
撇开房地产投资不论，还有更根本的因素驱动着超高层建筑的普及：人口统计学。到2050年，全球人口将从目前的约70亿增长到90亿。其中约70%的人口将居住在城市地区。
在20世纪的大部分时间里，发达国家和发展中国家的城市规划是反城市的；工业化城市的密集垂直化被认为是过去的事情。超高层建筑不仅代表着对这一愿景的否定，也代表着对一种新综合体的拥抱：垂直城市主义。
像哈利法塔和上海中心大厦这样的建筑经常被称为“垂直城市”，但它们丝毫没有19世纪伦敦或纽约下东区那种杂乱而充满活力的景象。在香港，1588英尺高的国际金融中心拥有自己的机场快线；再加上大楼内的豪华购物中心、办公空间和酒店，意味着游客可以飞抵这座城市，在国际金融中心度过数周——而无需呼吸一丝当地的空气。
无论我们是否喜欢，这便是超高层摩天大楼的承诺。2017年，由阿德里安·史密斯设计的沙特阿拉伯吉达的王国塔将落成，预计高达3280英尺，届时将取代哈利法塔成为世界最高建筑。我和贝克坐在洛克菲勒中心的咖啡馆里，我问他，王国塔的高度远超半英里，是否可能代表人类设计能力的极限。他能否设计，比如说，一英里高的建筑？他思考了一会儿。“当然可以，”他说。他只需要一个合适的客户。
克莱·莱森（Clay Risen）是《纽约时报》评论版编辑。本文最初发表于2013年3月的《杂志》期刊。
