基础设施既是气候转型中的风险，也是其中的推动力。
基础设施的未来将取决于韧性、公平与控制之间的权衡。
前瞻性思维、长期愿景和系统性行动至关重要，也切实可行。
要在地球边界范围内振兴当今经济并满足未来需求，我们必须发展有韧性且可持续的基础设施。
现有基础设施主要建立在化石燃料之上，难以应对极端气候，并面临材料短缺和碳密集等问题。
在全球范围内，建筑行业尚未走上正轨，无法在2050年前实现脱碳。
一些地区正面临化石能源遗留下来的基础设施过度建设的问题，这些基础设施已无法维护或更新。其他地区仍缺乏基本基础设施。在所有情况下，基础设施故障都将是灾难性的。
基础设施体现了人类作为自然和世界主宰者这一沿袭数百年的观念。
决策者和规划者面临若干紧迫的战略性问题，涉及基础设施向新条件的转型。基础设施的整体脆弱性体现在以下几个方面：
适应滞后。关键基础设施适应气候变化的速度较慢。投资和资产面临的物理风险往往被低估，可能导致价值损失高达2050年前的50%。与此同时，可供建设的安全土地日益稀缺，迫使人们逐步撤离高风险地区。
社会期望。社会日益要求公共基础设施具有变革性、价格可负担、包容、健康且可靠。然而，水等基本服务的商品化、铁路和高速公路的老化、能源价格上涨以及建筑工人面临的热风险，正在削弱公民韧性。虽然基本基础设施仍可投保，但转型成本却不成比例地落在穷人身上。
争夺财政资源。基础设施投资缺口持续扩大，因为越来越多的资金被转投国防和人工智能（AI）领域。与此同时，推迟维护的成本不断攀升，老化的基础设施日益不安全。
战略性材料短缺。战略性材料短缺可能会减缓脱碳的进程。每隔15至25年，老化的太阳能板、风力涡轮机和电池就必须更换，从而加剧对关键资源的压力。与此同时，在需要减少建筑对环境的足迹与需要更具韧性的基础设施以抵御极端天气和网络攻击之间，矛盾日益加剧。
这些问题的解决方式取决于诸多变量因素。为了未来做好准备，到2100年的全球基础设施五种情景可以为潜在发展提供参考，并有助于确定因地制宜的优先事项。
到2100年全球基础设施的五种情景
1. 循环且适应气候的“技术圈”
“技术圈”指人造结构、系统和材料的总质量，从建筑物、道路到机器和废弃物，无所不包。其重量如今已超过地球上所有生物的总和，凸显了现代文明庞大的物质足迹。
这一规模，加上高昂的维护成本和日益减少的资源，促使资源匮乏且人口停滞的国家将其建成环境视为有限的存量。建筑和基础设施不再扩张，而是被重复利用、修复、改作他用、抬升和回收。征用土地和使用原始材料的时代即将结束。
在此背景下，快速的翻新周期和动态的二手材料市场将应运而生。
乡土建筑——特定地区或文化所固有的古老建筑风格，低技术与高技术建造手法结合被动式设计特征——那些不依赖能源或机器、而依靠物理原理的设计，在干旱地区用于建造能够抵御高温和洪水的建筑。
2. 跨大陆共享的超大型基础设施
为支持能源和数字转型，一场建设热潮正在进行。快速增长的地区正在合作开展大规模基础设施项目，以降低成本并加快交付。可再生能源在阳光和风力最充足的地方生产，并通过远距离互联电网和海底电缆进行输送。这些网络连接东西方时区，以平衡能源供应，弥补昼夜之间的差异。
与此同时，远距离供水网络、货运帆船车队和跨大陆铁路有助于实现高效的资源分配和低碳运输。
3. 虚拟化与武器化的基础设施
在这一情景中，企业主导数据、城市和基础设施。这种向私营部门控制的转变推动了去监管化、个性化且沉浸式的环境，采矿活动也扩展至太空、北极和深海。
空间和城市规划由人工智能驱动、设计实现自动化，机器人施工成为常态。基础设施嵌入了传感器和数据采集材料，便于预测性维护和持续监控。与此同时，富裕阶层退居人工建造的封闭式岛屿。
社会实行每周四天工作制，并通过数据征税获得新的公共收入。然而，社会也因此更易遭受停电、网络攻击、数字系统故障或恶意接管的威胁。随着对能源和关键资源的需求激增，基础设施和网络防御市场迅速形成。
为推动基础设施转型并将气候损害降至最低，政府必须直接支持并推进特定的重要基础设施项目，同时吸引大规模私人资金。
4. 搁浅的、锁定碳排放的基础设施
未能脱碳和推迟维护，将导致资产搁浅以及依赖化石燃料的基础设施。价值损失将具有系统性，从基础设施蔓延至养老金和投资基金、工人、供应商以及社会转移支付受益人。
碳捕集、封存与利用技术以及地球工程被宣传为排放控制的权宜之计。
然而，不断攀升的碳价和物理气候损害，将导致政府和子孙后代承担经济损失。
5. 去中心化的微型基础设施
在没有单一能源市场运作的情况下，跨大陆规划将陷入停滞，从而导致由市政当局、中小型企业、公民合作社和城市社区负责本地化的基础设施管理。
地方资源和人力技能被整合为能源单元或沼气内陆设施，可并网也可离网，从而促进点对点交易和闭环式自给自足。
这种模式缺乏支撑能源密集型产业或数据中心的规模。取决于共同的资源共享规则，部分地区将通过合作而繁荣，另一些地区则转向内部，或陷入资源争端。
必须有所取舍
基础设施体现了沿袭数百年的观念，即人类是自然和世界的主宰。如今，呼声在于与自然和社会协调共处，以保护人造环境。未来很可能会是这些情景的组合，具体取决于既有存量的规模、环境破坏的严重程度，以及能源和材料的可及性与循环性，人工智能的可靠性、人口结构变化和城市化。
由于世界是有限的，优先级设定、关键资产保护、为适应各种干扰的大规模投资、行为者之间的信任、利益共享与社会效用、资源节约与共享、自然再生，以及灰色、绿色和行为类解决方案的成本效益组合，在所有情景下都是不会后悔的应对之策。
新型基础设施可能会出现：能源、种子和基本物资的储存；应急响应和预警系统；再野化、仿生和仿地质设计，以及低建设或零建设方案。无论如何，都必须通过放弃建设、拆除、再利用、简化、缩减规模、共享、补偿或集中化来保护资源和生态系统。
为推动基础设施转型并将气候损害降至最低，政府必须直接支持并推进特定的重要基础设施项目，同时吸引大规模私人资金。
例如，这可以通过国家援助和公共采购改革、培训计划、降低风险的工具（如降低贴现率或稳定的上网电价）、战略伙伴关系和长期韧性规划、未来基金以及战略情报来实现。
首选投资应具备高效性和有效性，以实现长期气候防御，并兼顾当下与未来的效益。
