一**、深入开发地表空间**

地表空间是人类的第一家园，目前已人满为患。为寻找第二家园，人们曾开发地下空间、海底空间、地外空间。地下空间、海底空间都缺少阳光和新鲜空气，地外空间还存在路程、重力、空气、温度、压力、陨石、射线等诸多方面的困扰，因而进展都不理想。相比之下，还是深入开发地表空间更为现实。

要深入开发的地表空间主要指海拔1000米到3000米的空间。不仅包括有人区的上空；无人区的上空，还包括海洋的上空。比现有生存空间大千倍，具有广阔的开发前景。这里不仅阳光明媚，空气新鲜，气温、气压、湿度都恰到好处，而且还有大气层和地磁场的保护，是人类理想的第二家园。

要开发这一空间，首先要在地面或海面之上搭建长、宽、高都超过千米的空中平台，在平台之上精心打造人类的第二家园。

按现有的材料强度计算，搭建这样的空中平台成本极高。要实施这一宏伟蓝图，还有待于材料强度的大幅度提高。

二**、材料强度****的大幅度提高**

材料强度取决于材料的内部结构，材料的内部结构以原子为基本单元，原子与原子通过化学键连在一起组成物体，也就是材料。

如能根据强度的要求，合理安排每一个原子的位置，充分发挥每一个化学键的作用，就能使材料的强度大幅度提高，直至达到极限值。遗憾的是：现有材料的内部结构存在大量缺陷，强度远低于极限值。

合理安排每一个原子的位置，充分发挥每一个化学键的作用，也就是要通过操控一个个原子来组成物体。原子的直径约为0.1纳米，一个长、宽、高均为一米的物体就有大约百万亿亿亿个原子。通过操控一个个原子来组成物体，其难度可想而知。

三**、生物基因**

生物基因的发现使人们看到通过操控一个个原子来组成物体的案例。生物基因是位于生物细胞核内的双螺旋结构，包含有大量的信息，这些信息有的决定生物体的形状、大小；有的决定生物体的强度、硬度；有的决定生物体的颜色、光洁度等。

生物基因可以操控土壤中的氮、磷、钾等多种原子及空气中的碳、氧等原子生成各种各样的生物体。这些生物体单个最大占地面积近10平方公里，如奥氏蜜环菌；单个最大高度可超过百米，如红杉树；硬度可与金刚石媲美，如鳞角腹足蜗牛的外壳；抗拉强度可超过高级合金钢，如达尔文树皮蛛的蛛丝。

**四、**构件基因

通过对生物基因的破译和研究，未来的人发明了构件基因。构件基因可像生物基因那样通过操控一个个原子来组成物体，但这个物体不是生物体，而是构件。通过对构件基因内部信息的设计，可设计构件的形状、大小、强度、硬度、颜色、光洁度、电导率、磁导率、光电转换率等各项指标。通过对构件基因的培育即可获得我们我们所需的各种构件。

构件基因的发明从根本上改变了构件的生产模式。钢铁、水泥、橡胶、塑料等原材料行业被淘汰；铸造、锻造、切削、焊接等加工手段不再使用。人们可通过设计和培育构件基因来获取构件，然后用这些构件组装所需的产品。

构件基因的发明不仅使生产构件的成本大幅度降低，使生产构件的原料取之不尽，还使构件的各项指标大幅度提高。

首先：机械强度的大幅度提高使构件的尺寸超过千米，例如：

1、立柱的高度超过千米，下端可直插海底，上端可直达云层。

2、横梁和管道的跨度超过千米，所需支点的数量大幅度减少。

3、叶片的尺寸超过千米，可大规模利用风力发电。

4、楼、堂、馆、所等建筑物可整体生产，整体搬运，整体安装。

还有：磁导率的大幅度提高使磁悬浮取代了车轮和轴承，使运动产生的摩擦和噪声大幅度减小。

还有：光电转换率的大幅度提高使光伏发电在能源中的占比升至首位。

还有：电导率的大幅度提高使输电损耗接近于零，输电网络可以覆盖全球。

五**、**空中城市

人类的第二家园是空中城市，空中城市的基本单元是空中平台。无论是森林、草原、荒漠；无论是山沟、山坡、山顶；无论是湖面、海面、洋面，千米立柱都可直接插入地壳，顶端处于海拔1000米至3000米的某个平面内，在平面内用横梁和平板组装成空中平台。

在平台之上安装楼、堂、馆、所等建筑物，包括住宅、宾馆、商场、托儿所、幼儿园、小学、中学、大学、研究院、博物院、敬老院、医院、公园、工厂、农场等。

平台之间保留一定距离，作为自然保护区。若干平台组成一个小区；若干小区组成一个中区，若干中区组成一个大区，若干大区组成空中城市。小区、中区、大区及空中城市的中心都保留一定的空地，作为各自的自然保护区。

六**、交通****互联网**

空中城市的交通系统又称全球交通互联网。全球交通互联网由车站、管道和控制系统组成。通过控制管道内的磁场即可驱动和控制所有车辆在管道内有序运行。车只是乘客或货物的载体，不需要动力，也不需要司机。

每平台设一环形管道和若干个车站，环形管道与车站互联，从平台的任何地方到车站都不超过百米。车站位于平台表面，上下车不用电梯。管道位于平台之下，不影响平台的景观。

每小区设一环形管道与各平台的环形管道互联。每中区设一环形管道与各小区的环形管道互联。每大区设一环形管道与各中区的环形管道互联。市区设一环形管道与各大区的环形管道互联。

同一环形管道内的车都同向等速运行，通过出入口进行互联。由磁场控制出入口的开闭，通过出入口的开闭控制行车路线。

与车站互联的环形管道，车速较低，从小区到中区，从中区到大区，从大区到市区，环形管道的车速逐级上升，反之逐级下降。

上车后只需说明目的地即可直达，系统会根据目的地自动选择行车路线，无需中转和换乘。由于车足够多，车站内只有车等人，没有人等车。

若干相邻的空中城市通过环形管道互联，组成一个城市群。若干城市群通过环形管道互联，组成一个城市大群......最终组成全球交通互联网。

七、供水互联网

空中城市的供水系统又称全球供水互联网。全球供水互联网由建在多云多雨区的云中取水平台和全球输水管网组成。云中取水平台由集水池和静电凝水器组成。利用静电将集水池上方的云转换成水，周边的云因空气对流而前来补充，集水池内就有源源不断的淡水。然后通过全球输水管网向所有城市供水，形成全球供水互联网。

云层是淡水资源的大本营，不仅有最纯净的淡水，而且取之不尽，用之不歇。全球供水互联网不仅彻底解决了干旱、洪涝、缺少问题。还可利用水的巨大落差发电。

八、供电互联网

空中城市的供电系统又称全球供电互联网。全球供电互联网由遍布全球的风力发电、水力发电、光伏发电装置和覆盖全球的供电网络组成。

风力发电、水力发电、光伏发电的发电过程不污染环境，也不产生温室气体，因而被称作清洁能源。清洁能源规模宏大，取之不尽，可充分满足人类对能源的需求。但由于受天气变化、昼夜变化，季节变化的影响，清洁能源存在周期性波动问题。全球供电互联网有效地解决了这一问题。

全球供电互联网的电流没有固定的方向，通常由白天区向夜间区流动；由强光区向弱光区流动；由有风区向无风区流动；由夏季区向冬季区流动。可让地球人分享清洁能源。

信息互联网是第一个全球互联网，与交通互联网、供水互联网、供电互联网共同构成未来世界的四大全球互联网。

九**、人与自然**

各级自然保护区占到总面积的 60%以上，可为平台下方提供足够的阳光和雨露。平台下方的原有居民全部搬迁到平台之上，使下方的生态得以恢复，植被更加茂密，成为野生动、植物的家园。下方不是绿色的海洋就是蓝色的海洋，不仅可净化空气，吸收噪声，还能调节气候。人类与野生动、植物在这里和睦相处；繁华都市与绿水青山在这里完美结合。

由于四大全球互联网的存在，人们不再受干旱、缺水、寒冷、炎热、干燥、潮湿及交通不便、信息闭塞的困扰，全球范围的人口分布趋于均匀。人口总量翻了几番，环境反而更加美好。

来源: 科普65beff4a4f556