数个世纪以来，基础设施始终伴随技术发展而演进。新材料和工程技术使更高的建筑、更长的桥梁、更大的城市成为可能。此后，计算与数字技术又改变了基础设施的设计、监测与运营方式。
如今，变化的速度正在加快，各种挑战同时涌现。气候变化正加大水资源、能源等资源的压力。人工智能开始改变工程与设计方式，其巨大的能源需求，叠加老化的电网基础设施，既带来重大挑战，也创造了新的机遇。此外，地缘政治的复杂性正暴露全球供应链的脆弱性，而基础设施需求，尤其是在发展中国家，仍在持续增长。
由此产生了一个根本性问题：世界要如何建设所需的基础设施，而不是简单重复20世纪那种资源消耗型、高碳排放的发展模式？
在本次访谈中，麻省理工学院土木与环境工程系JR East教授兼系主任阿里·贾德巴巴伊表示，要解答这个问题，不仅需要重新思考基础设施的设计与建造方式，也需要重新思考其融资与运营方式，并将塑造这些决策的众多利益相关方汇聚在一起。10月28日，贾德巴巴伊将与来自世界各地的专家在马德里齐聚一堂，共同探讨这些议题，此次活动是世界基础设施论坛，由麻省理工学院土木与环境工程系、马德里理工大学、世界银行集团以及得克萨斯大学奥斯汀分校共同创办。
问：基础设施一直都在随着技术进步而演变。这个时代有何不同？
答：18世纪，土木工程作为军事工程的民用对应学科而兴起，建造了那个时代的水坝、桥梁和运河。19世纪的工业化带来了铁路和污水处理系统。20世纪初，重点扩展到建筑、高速公路、隧道和地铁系统，到20世纪中叶，基础设施需求又进一步转向支撑超大城市和摩天大楼。
每一次技术变革——无论是信息技术、计算技术、传感技术，还是近年来的数字化转型——都改变了基础设施的形态。它甚至改变了基础设施本身的定义。如今，我们将电网、半导体制造厂和数据中心都视为基础设施的一部分，同时还有无线基础设施，比如手机信号塔，以及高速互联网基础设施，它们与道路、水系统、电网一样，都已成为我们关键基础设施的组成部分。
与以往不同的是，我们现在面对的是多重变化的叠加以及变化速度的加快。气候变化、资源约束和地缘政治的不稳定，正在对我们20世纪设计基础设施的方式施加压力。与此同时，由于发展中国家近期的经济增长，许多人正在摆脱贫困。事实上，根据模型预测，到2028年，人类历史上将首次出现这样的情况：全球人口的中位生活水平将达到每天10美元。随着越来越多人摆脱极端贫困，对基础设施的需求也会随之增加。
如果我们试图用20世纪那种资源密集型模式来满足这种需求，我们根本没有足够的资源去实现。那么问题就变成了：我们如何更高效地利用剩余资源？我们需要找到一种方法，在使用更少水资源、能源和材料、产生更少碳排放的同时，提供更多基础设施。
这正是数字化转型和人工智能可能发挥变革性作用的地方。更快、更廉价的传感技术，更广泛的数据获取，以及更好的感知、驱动与控制能力，都可以帮助我们更高效地做出基础设施相关决策。人工智能正在逐步渗透到物理世界，我们预计它将彻底改变工程设计流程，使我们能够以更快的速度、更低的成本探索更多可能性。
但这个故事尚未写完，结果如何，仍取决于我们接下来如何行动，而这完全可能是积极的。
问：您能否举例说明基础设施系统之间的互联性是如何改变我们建设或管理方式的？
答：过去30年信息技术革命和数字化转型，使基础设施系统之间的联系变得更加紧密。这一点在城市中尤为明显。如果停电，水系统和燃气系统可能随之停止运作，互联网会中断，交通系统也会陷入停滞。如果通信网络出现故障，许多其他服务也会受到影响。我们在新冠疫情期间就见证了这一点，当时供应链的中断影响了能源网络、关键材料和制造业。当地缘政治冲突扰乱石油和能源市场时，我们也看到这些冲击如何波及全球经济的其他领域。
曾经各自独立管理的基础设施系统，如今日益相互依赖。我们将更多事物连接在一起以提升效率的同时，也增加了系统性风险，使系统更容易遭受罕见但灾难性的故障。这类故障变得更加罕见，但一旦发生，其规模和影响往往更大、更严重。
真正棘手的地方在于，开发基础设施远不止设计和建造本身。整个价值链还包括融资与运营，以及了解谁将使用这些设施、这些使用者的需求和偏好是什么。
因此，基础设施设计是一项高度跨学科、兼具社会性与技术性的系统工程，涉及社会、技术和经济等多方面考量。理解这些系统的设计方式日益重要，因为它们正变得越来越复杂，这也使得决策变得尤为困难。
大型基础设施项目中还存在大量不确定性。这些项目资本密集，利润率往往低于许多其他行业，而且周期漫长。综合这些因素，使得这个行业历来非常保守。
但人工智能和数字化转型带来的变革，有可能提供一条新的前进道路。这条新路径具体是什么样子，目前还没有人真正厘清。
问：您和同事们正在如何推动改变这些决策的制定方式？
答：我们意识到，如果要开发一种新的基础设施发展方法，任何单一学科、企业或国家都无法独自完成。基础设施价值链的关联性太强，面临的挑战也太大。
正因如此，麻省理工学院土木与环境工程系与世界银行集团、马德里理工大学以及得克萨斯大学奥斯汀分校共同创办了世界基础设施论坛。其目标是汇聚学术界、产业界、政府以及金融机构，涵盖整个基础设施价值链，就未来几十年基础设施应如何设计、融资、建造和运营建立持续对话机制。
这一点尤为重要，因为新基础设施开发的最大机遇，未必出现在美国或其他基础设施体系已经成熟的国家。这些国家当然仍面临重大的现代化升级和新投资需求。但在未来几十年，世界人口增长的主要部分，以及需要新建的大部分基础设施，都将出现在那些基础设施体系仍在发展中的国家。
这些国家有机会从现代基础设施中获益，而不必简单重复20世纪的发展模式。但要把握这一机遇，就需要在技术、融资、工程和治理方面采取新的方法。
我们正努力打造一个生态系统，而不仅仅是一个论坛——一种能让基础设施价值链上不同利益相关方持续对话的机制。我们已经成立了五个工作组，以及一个由来自基础设施价值链各环节的30多位领导者组成的咨询小组，涵盖工程与建筑、材料、金融、多边机构和学术界等领域。
归根结底，问题不在于我们是否需要一种新的基础设施发展方式，而在于我们如何创造这种方式，以及由谁来执行。没有任何一个人、一家公司或一个国家能够独自解决这个问题，因为基础设施本身就是相互关联的。我们需要共同构建这一新模式。
