初看之下，马斯达尔市宛如海市蜃楼。远望去，它就像一座孤零零地矗立在地平线上的彩色建筑。这种错觉部分源于城市奇特的环境：它毗邻阿布扎比机场，横跨阿拉伯湾的高速公路，坐落在一片极度不适宜居住的沙漠地带。它与阿布扎比市中心之间隔着 20 英里被我视为我见过的最浪费的城市开发——一片毫无特色的平原，点缀着如同美国最高法院般大小的奢华围墙住宅，横贯着空荡荡的六车道大道。但这种错觉也与密度有关。这座耗资 180 亿美元的实验项目马斯达尔市，将在仅两平方英里的土地上容纳 40,000 名居民。
作为世界上最宏伟的生态城市，马斯达尔不允许汽车通行。游客必须将车辆停放在城市北边的巨型停车场。我刚一抵达，一位尽管天气炎热却身穿深色西装的干练西方人就从阴凉处走出来介绍自己。斯蒂芬·塞维伦斯（Stephen Severance）是一位 45 岁的美国人，是该项目的负责人。他四年前在咨询公司 Booz Allen 工作后来到马斯达尔。
塞维伦斯带领我穿过一排排停好的汽车，来到一扇烟熏玻璃门前，门“嗖”地一声打开，露出一个大理石大厅。穿过第二道玻璃墙，马斯达尔的个人快速交通（PRT）吊舱（或称 PRTs）就停在那里等待着。这些小巧的白色无人驾驶汽车，是那些放弃了过时内燃机的乘客的生态升级选择。塞维伦斯和我相对而坐，自动门滑落关闭，小吊舱以每小时 15 英里的速度在看起来像一个巨大地下室的地方开始滑行。它几乎悄无声息地在橡胶轮胎上行驶，依靠埋在地下的磁铁以及利用近距离传感器来避免碰撞。
塞维伦斯解释说，根据最初的计划，PRTs 本应提供贯穿整个马斯达尔市的交通。但为了在建筑下方腾出空间，工程师们需要将整个城市建在 20 英尺高的基座上。他们采用了这种方式建造了现有马斯达尔市中心——大约三分之一平方英里——但将整个大都市抬高是不切实际的。马斯达尔的其余部分将建在地面上，其交通基础设施仍未确定：也许是电动巴士，或者太阳能驱动的车辆。
塞维伦斯指着吊舱说：“这有点像，我不知道，‘杰特森一家’。”“这是一个好想法，我们已经证明它可行。我们现在靠太阳能运行。这些车能到达目的地，而且不会相撞。”但他告诉我，我们乘坐的这条 PRT 线是唯一在运行的，而且 PRTs 只遵循一条路线：从停车场到马斯达尔学院，大约半英里。
吊舱滑入停车位，一个电子语音提醒我们带上随身物品。我们走进学院下方的 PRT 航站楼大厅，然后沿着一道优美的螺旋楼梯来到街道水平的露天庭院。十几座中层建筑 clustered 在一起，被一个狭窄的相连庭院迷宫分隔开。其中一栋红陶色调的公寓楼，是马斯达尔学院 119 名学生的住所——至今为止该市唯一的居民。另一栋由钢制外墙包裹的建筑，是学院本身。塞维伦斯带我参观了构成商业区的一小撮奇特的商业设施，其中包括一家寿司店、一家咖啡店、一家小型超市、一家旅行社和一家手机公司办事处。
这片狭小、人为的城市空间并未让人感觉像一个真正大都市的种子，但这正是计划。在接下来的 12 年里，这小片建筑将发展成两平方英里的密集混合用途房地产。一个回收厂已在建设中。将有一个功能齐全的智能电网，以及改进的发电和配电系统。这座城市将以宁静的步行街道和可持续的生活方式吸引居民。塞维伦斯告诉我，到 2025 年，马斯达尔（阿拉伯语意为“源头”）将从一个大学校园和商业大杂烩，转变为一个未来工作的城市。
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实验开始
2006 年，阿拉伯联合酋长国最大、石油储量最丰富的酋长国阿布扎比政府宣布，计划斥资 220 亿美元成为可再生能源领域的领导者。阿布扎比是石油国家的典型代表。它的面积与南卡罗来纳州相当，拥有世界第六大石油储量——比俄罗斯多 20%。人口比洛杉矶都市区还少的阿联酋，人均生态足迹位居世界第三。
尽管听起来不太可能，但这个位于波斯湾南岸的微型国家政府提出了一个其他国家从未认真尝试过的计划：它将在空旷的沙漠上，从零开始建造一座碳中和、零废弃的城市。整座城市将成为一个大规模的清洁技术孵化器实验，由可再生能源项目驱动。一所与麻省理工学院合作的研究生可持续技术大学将成为思想工厂，一支无人驾驶电动汽车车队将穿梭于居民之间。工程师们将在每栋建筑上方安装巨大的光伏屋顶。最初的蓝图看起来像幻想。整座城市将成为一个大规模的清洁技术孵化器实验。
对于石油经济的这样一个支柱而言，对可再生能源表现出如此浓厚的兴趣，要么是出于悔意——就像军火巨头阿尔弗雷德·诺贝尔资助和平奖一样——要么是赤裸裸的欺诈。但随着时间的推移，这个项目变得真实起来。高效率的公寓楼、办公室和企业开始拔地而起。无人驾驶电动汽车也出现了——而且它们确实能工作。这座新兴的城市消耗的电力比其太阳能电池板产生的还要少，而马斯达尔科学技术学院汇聚了 76 名博士，其中 13 名来自麻省理工学院。即使在金融危机最严重的时候，当世界各地的可再生能源项目停滞不前时，马斯达尔市仍在稳步推进。2009 年，国际可再生能源署出人意料地选择阿布扎比作为其世界总部。随后，在 2011 年，马斯达尔学院迎来了首届 70 名硕士毕业生。但直到 2012 年，当德国科技巨头西门子（Siemens）为其位于马斯达尔市的中东新总部进行最后润色时，这个实验才从一个宏大的姿态转变为更具意义的事物：一个大规模可再生能源开发新且可行的新模式。
然而，即使是一座由石油资金和坚定意志驱动的未来之城，也无法幸免于当前的困境。2008 年的金融危机迫使规划者们缩减了宏伟的目标。金融危机后，马斯达尔削减了约 40 亿美元的预算，工程师们不得不放弃一些最富未来感的功能。复杂的光伏收集屋顶从设计图上消失了；取而代之的是，光伏阵列将设置在城镇边缘。PRTs 也从一个全城系统退化成了一个停车场接驳车。更复杂的是，马斯达尔最初打算利用太阳能淡化海水，但当地的井水竟然比海湾的水咸三倍。淡化它将需要比计划中更多的能源，而且，更糟糕的是，还会产生巨大的盐水处理问题。塞维伦斯告诉我，取而代之的是，马斯达尔将积极监控用水量。与马斯达尔曾经的宏大愿景相比，调整后的计划难免令人失望。
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新能源模式
石油使得阿布扎比的定居生活成为可能。1960 年，特鲁西尔海岸石油开发公司（Trucial Coast Oil Development Company）在这里发现了第一个商业油田。当时，这里不过是一些骆驼和贝都因人的帐篷，一个男人穿着缠腰布涉水登陆，徒手卸下商船的货物。然后，在不到半个世纪的时间里，石油使阿联酋从赤贫跃升为世界人均 GDP 第六的国家。阿布扎比现在是一个繁华的大都市，拥有光彩夺目的摩天大楼——一座塔楼形状像一枚巨大的硬币
竖立着，另一座则像一个 40 层高的电子游戏摇杆。通勤者驾驶着法拉利和捷豹。商场里陈列着 Piaget 和 Versace。
然而，阿联酋人正在为后石油时代做计划。2002 年，阿联酋王储谢赫·穆罕默德·本·扎耶德·阿勒纳哈扬（Sheikh Mohamed bin Zayed al-Nahyan）下令成立穆巴达拉发展公司（Mubadala Development Corp.），这是一家政府控股的投资公司，致力于实现国家经济多元化，摆脱对石油和天然气的依赖。2005 年，31 岁的穆巴达拉能源主管苏尔坦·贾比尔（Sultan al-Jaber）开始了为期七个月的可再生能源项目考察，考察地点包括韩国、德国和硅谷，并得出了一个颇具前瞻性的结论。他认为，可再生技术比当时的投资界想象的要成熟和实用得多。但是，开发它所需的各种要素并未得到协调。科学家们正在发现新的材料和技术，但这些技术在推向市场之前就停滞了。公司试图以相对于化石燃料的巨大成本劣势来销售清洁能源产品，而政府监管机构却不知如何支持它们。“全球没有一个真正的可再生能源拥护者，”贾比尔告诉我，“在石油和天然气领域，问题是‘为何要创新？’在这里，
问题是‘为何不创新？如果不必的话，为何要走寻常路？’”
马斯达尔旨在通过解决可再生能源领域的所有问题来统一这些要素——从发电和消费的技术，到项目融资的经济学，再到获得批准的政治学。“我们试图涵盖所有方面，”马斯达尔清洁能源公司（Masdar Clean Energy）的董事巴德尔·拉姆基（Bader al-Lamki）说，该公司在阿布扎比及其他地区建设和拥有太阳能项目，并对英国附近的一个大型海上风电场拥有重要股份。拉姆基和我坐在马斯达尔市建筑工地边缘的一个临时建筑里；他整理着围绕头部和颈部戴着的红白相间的头巾，并向一位给我们倒茶的穿着蓝色工装的南亚绅士点头致意。“在其他地方，人们只关注一个方面，”他说，“在这里，我们整合了整个价值链。”
拉姆基的部门是马斯达尔的四个组成部分之一，其他三个是科学技术学院；马斯达尔资本（Masdar Capital），负责将投资者的资金打包成项目；以及核心的城市本身。该组织已经在西班牙、汤加、毛里塔尼亚以及阿联酋其他地区领导了可再生能源项目。拉姆基最令人惊讶的潜在项目之一在沙特阿拉伯，该国预计未来 20 年需要将其电力产量增加三倍。沙特阿拉伯已在其境内消耗了近三分之一的石油产量，这很大程度上是由于空调的使用。他们正在与拉姆基的团队讨论，试图用太阳能来满足他们未来的部分电力需求，太阳能是该国比石油更丰富的资源。
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让太阳能发挥作用
如果马斯达尔要证明任何东西，它就必须将太阳能发挥好。阿布扎比，气温可达 120°F，每一滴水都必须淡化，现在为了发电燃烧如此多的天然气，以至于它已经成为天然气的净进口国。通过马斯达尔，该国正试图表明，它可以在不使用化石燃料的情况下创造大量的电力。
迄今为止，马斯达尔已催生了少数太阳能项目，但规模最大的是一个位于该市以北约一百英里的聚光太阳能发电厂；我第二天驱车前去参观。阿拉伯半岛的这片区域与其说是像《阿拉伯的劳伦斯》中翻滚的沙丘布景，不如说像一片巨大的猫砂盆。驾驶着一辆租来的像棉花糖一样的起亚穿越这里，是一次 90 分钟的感官剥夺实验。空气中的尘埃遮蔽了地平线，以至于米黄色的沙漠与米黄色的天空无缝地融合在一起。
至少自阿基米德据说在公元前三世纪使用镜子火烧袭击叙拉古的罗马舰队以来，人类就通过汇聚太阳光线来产生热量。马斯达尔的发电厂包含 192 个抛物面反射镜槽，每个槽的长度都略长于一个足球场，宽度近 20 英尺。一个充满油的玻璃包覆钢管沿着每个反射镜槽上方运行，位于抛物面的焦点。在电动泵将一加仑油向上推过一个反射镜槽再向下推过另一个反射镜槽的五分钟内，聚集的太阳光线可以将油加热到灼热的 740°F。离开反射镜槽后，热管穿过一个水室。油的热量将水转化为蒸汽，蒸汽驱动涡轮机。冷却后的油然后流回反射镜槽重新加热。计算机控制的液压活塞不断旋转镜子，以追踪太阳横跨天空的弧线。
在拖车里进行安全简报后，我戴上安全帽，加入了一群工程师，并乘卡车进入了反射场。其中一个反射镜槽被侧向放置以便进行维护，所以我们沿着它走过去仔细查看。当我们到达末端时，热量已经如此强烈，几乎烤焦了我们裤子的后部。
聚光太阳能技术已经存在了几十年，但根据我去年 12 月的访问，马斯达尔发电厂是当时世界上最大的此类项目。（今年，它将被凤凰城附近的一个和内华达州北部的一个项目超越；此外，还有几个规模是马斯达尔的四倍的项目正在世界各地建设中。）它正在快速发展，预计到 2013 年底，全球将有近 2 吉瓦的产能上线——足够为多达 200 万户家庭供电，并且还有四倍的产能已签约。这与其他可再生能源相比微不足道，例如光伏发电，到 2010 年底，它在全球产生的电力是聚光太阳能的 20 倍，而风能在那一年产生的电力是 100 倍。但聚光太阳能具有风能和光伏所不具备的优势。在这三者中，只有它能产生热量，除了提供电力，还可以用于海水淡化等用途。而且，与光伏不同的是，聚光太阳能发电厂夜间也能以更便宜的价格提供电力，因为它们将能量以热量的形式储存，而不是储存在昂贵的电池中。一家与马斯达尔有关联的公司在西班牙建造了三个聚光太阳能发电厂，这些发电厂使用熔盐作为介质，进一步提高了热量捕获和储存能力。马斯达尔是创新的典范，是一个致力于产生可持续理念的地方。
“马斯达尔希望在这里建造这个简单而庞大的、中东地区的首个此类项目，”项目经理洛朗·隆盖（Laurent Longuet）说。隆盖曾就职于法国石油天然气公司道达尔（Total），并发现向可再生能源领域的转变是一个令人愉快的冲击。“石油行业的人非常保守，”他说，“在石油和天然气领域，问题是‘为何要创新？’在这里，问题是‘为何不创新？如果不必的话，为何要走寻常路？’”
当我们交谈时，隆盖出人意料地承认，他的发电厂虽然崭新，但本质上已经过时了。马斯达尔在西班牙建造的聚光太阳能发电厂之一使用中心塔周围的聚集镜子，而不是抛物面反射镜槽，这可以产生更高的温度。此外，在隆盖于 2010 年 7 月开始建造马斯达尔发电厂和 12 月启动发电之间，中国公司以低廉的价格充斥了光伏电池板市场，使得聚光太阳能失去了许多成本优势。“如果这最终被证明是一种过渡性技术，也没关系，”隆盖手下的一位年轻有为的阿联酋工程师阿卜杜勒阿齐兹·奥贝德利（Abdulaziz al-Obaidli）说，“我们正在学习光学。我们正在学习冶金、天文学、流体动力学、热力学、制造工艺。这不仅仅是关于发电。”奥贝德利还指出，无论是否过时，该发电厂都能工作。它基本上可以以零燃料成本持续发电几十年。
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走进能源实验室
我在马斯达尔待的时间越长，就越意识到这座城市的每一个方面都是一个研究项目。马斯达尔学院被一层拉丝钢外墙包裹着，里面是一个由堆满电子元件的工作台、嗡嗡作响的机器和覆盖着用油脂铅笔写满算法的玻璃隔板组成的迷宫。每个实验室都专注于一种不同的技术。在生物能源与环境实验室，学生们正在开发微生物燃料电池，这些燃料电池可以在修复废弃物的同时产生电力。在电动汽车和汽车系统智能技术实验室，他们正在设计集成网络，可以将驾驶员和车辆与道路和交通状况联系起来。还有专注于人工智能、纳米材料、纳米能量存储、太阳能电池等的实验室。
在微系统实验室，我见到了来自韩国的工程学教授杰拉尔德·尤（Jerald Yoo）。他坐在一个堆满电线和工具的工作台上，举起一件印有银色图案的黑色 T 恤。“印刷电路，”他说。他说，有一天，嵌入我们衣服中的电路将能够持续监测我们的健康状况，也许还能定期更新到我们的手机上。他说，这对于有健康状况的人来说意义重大；例如，尤告诉我，带有他的电路的绷带可以在癫痫发作前 10 秒钟检测到。有了如此充足的预警时间，他说，就可以施加电流来抑制癫痫发作。我问他的项目与马斯达尔的能源可持续未来目标有什么关系。“这些电路必须消耗极少的能量，”他说，“马斯达尔的使命不仅在于如何可持续地生产能源，还在于如何以最少的能源来完成工作。”
该学院的旗舰项目是位于城镇边缘的一个巨大的镜子塔，称为“光束下太阳能热聚能器”（Beam Down Solar Thermal Concentrator）。该装置不仅能汇聚太阳光线产生热量，而且有一天还能将光线分解成不同的波长，用于科学实验、热能生产，甚至更高效的能源生产。它的主导者是年轻的挪威纳米科学教授马泰奥·切萨（Matteo Chiesa），他似乎认为我也拥有应用力学博士学位，并向我抛出了一连串专业术语。他穿着 T 恤和凉鞋在办公室里踱步，一边抽着自己长而凌乱的头发，我礼貌地点头。他看起来有点神经质。切萨在马斯达尔已经五年了——他声称是学院的第 37 位员工——在此期间，他和他的同事们发表了 60 多篇科学论文。我问他是否喜欢在这里。“幸福就是死亡，”他说。在学生和学院教职员工之外的居民开始称马斯达尔为家之前，这里及其居民将保持相当孤立的状态。
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不可能之城
在一个特别炎热的下午，我和斯蒂芬·塞维伦斯坐在马斯达尔市中心的一张石凳上。我想了解未来城市的生活印象。我首先注意到的是这里的宁静，几乎令人震惊，没有喇叭声、怠速运转的卡车和警报声。然后，我注意到了温度。这里的温度比阿布扎比市中心低得多。首先，我们摆脱了阳光的直射。塞维伦斯指出，设计师们已经将密集建造的建筑进行了角度调整，以最大限度地为彼此和之间的庭院遮阳。像我们这样的行人可以舒适地坐着，而且建筑本身也需要更少的空调。让我们保持凉爽的还有一阵强风。塞维伦斯站起来，示意我穿过庭院，来到一个由钢腿支撑的空心塔——一个 20 英尺宽、五层高的垂直管道。这座塔起到了风捕集器的作用，将城市上空的凉风吸入，并将其向下引导至庭院。它产生的街道层面的微风是持续不断的，而且几乎是免费的。这不是现代发明——风塔很可能起源于波斯，并在石油为这个地区带来财富的几个世纪前就被使用了。马斯达尔的工程师们通过在结构顶部安装计算机控制的百叶窗来提高效率，这些百叶窗会根据盛行风打开和关闭。他们还增加了喷雾装置来进一步冷却空气。
在我返回阿布扎比酒店的路上，我走错了路，结果来到了阿尔瓦特巴（Al Wathba）骆驼赛道，这是一条沿着沙漠坚硬的棕色地面蚀刻出的八公里椭圆形赛道。从我站立的看台上，可以容纳数千人，赛道消失在远处的薄雾中。
我走到起跑点的喧嚣声中，本以为会被赶走；然而，一位面带笑容、捧着银色罐子的年轻人递给我一杯瓷杯装的茶。当骆驼们排队参加当天的第三场比赛时，我注意到它们背上不是人类骑手，而是一个金属装置，后面伸出一个三英尺长的棍子。我开始和一位附近的摄影师聊天，他原来是为埃及电视台拍摄这场比赛的。他解释说，骆驼主人曾压榨了数代儿童充当骑师，但在足够多的孩子摔下并被踩死后，管理该运动的联合会命令他们被机器人取代。
这些骆驼瘦长腿部修长——它们花费巨资通过基因工程培育，以达到速度和耐力。当它们以那种奇特的慢动作步态出发时，一排 SUV 在赛道上咆哮着紧随其后，争夺位置，并鸣笛发出混乱的并行比赛。每辆车里都坐着一位训练师，他通过连接在机器人身上的扬声器对着骆驼喊话，并按动按钮远程用三英尺长的棍子抽打它。训练师们则听从骆驼主人的指挥，他们在家通过电视观看，并通过手机大声发号施令。摄影师解释说，策略是只在相机不在自己骆驼身上时使用棍子，因为一只在电视上被看到需要挨打的骆驼，其价值低于一只不挨打的骆驼。
在阿布扎比爆炸式的财富和不受约束的发展中，古老的技术支撑着一座未来之城，机器人骑着骆驼，马斯达尔试图将这一切纳入一个计划。批评者可以抱怨马斯达尔的目标已经有所缩减，但这并不能使其变得无关紧要。如果在金融危机期间，设计师们没有缩减规模，那将表明该项目不过是石油富裕酋长国的昂贵玩物。相反，马斯达尔受到现实经济的约束，这意味着它可以传授现实世界的经验。“你可以谈论环境可持续性，随你喜欢，”拉姆基曾告诉我，“但经济可持续性也必须存在。”
我在马斯达尔访问期间遇到的每个人都没有幻想这座城市是完美的。世界不会推倒其基础设施，然后重新开始建造步行、太阳能驱动的智能电网城市。在这方面，马斯达尔永远不会成为发展的典范。相反，它是一个创新的典范，一个致力于产生可持续理念而非可持续技术的地方。通过创造一座无法复制的城市——孤立、昂贵且几乎空无一人——马斯达尔的建筑师们可能正在为我们所有人建设一个更美好的地方。
作家丹·鲍姆（Dan Baum）居住在科罗拉多州博尔德，是《枪男：一次公路旅行》（Gun Guys: A Road Trip）一书的作者。
