尽管自1980年代以来关于气候变化和自然资源消耗殆尽的呼声不断，但关于可持续发展所取得的成就依然屈指可数。在MIT的研究中，认为可以通过改变城市中影响居民活动和资源消费效率的功能组织模式，来真正推动可持续发展。在现实中，城市组织和运行的方式对于经济增长、能源需求、自然系统及生活质量都有重大影响，然而目前只有很少的政策关注这样的问题，乃至更少有实际行动来推动城市可持续发展的形式和方式。

在人类发展的另外一些领域，组织结构已经发生了巨大变化。商业新模式、物流模式、社会联系、城市规划都因为过时的组织系统的失败而产生新变化，另外主要是因为21世纪由数字系统及高科技通信技术所提供的新的发展机遇，并且这种影响今后的潜力无限。这些技术能够而且将会日益增多地应用于城市规划和组织中，形成一种更加有效率和可持续的增长模式。这些设想产生了以下一些基础而根本的问题：

·在21世纪的背景下，规划“可持续”的城市有什么重大意义？

·新的城市形式、信息沟通以及组织安排是否需要？

·基于当前城市所面临的不确定变化以及复杂挑战，传统基于平稳发展所建立的规划进程是否依然有效？

·目前或者将来管理我们城市的管理者是否可以把当前的工作做得更好，或者说他们可以做其他一些转型的事情，来保证城市能够可持续增长。

以上这些问题指出了在21世纪城市取得大规模可持续发展的主要挑战。一些问题关注环境基础设施的质量，而其他的则关注城市功能组织的实质及未来如何规划和组织的事务，更有一些则关注数字信息的整合及信息反馈。总而言之，研究针对取得智慧的可持续的城市增长，确立了7个关键的挑战。这些挑战揭示了城市的功能和演化形式、城市规划和操作的进程，以及新世纪城市建设新的组织安排。

挑战一：超越现代主义的理念

当前在发展中国家进行得如火如荼的城市化，依然是延续了20世纪20年代现代主义的城市映像，反映的是工业化发展以及适应汽车交通的城市发展模式。植根于福特主义的生产模式——生产效率来自于标准化、重复生产以及功能的分割，推动现代主义的城市在规划时就形成居住区、商业中心、休闲公园、办公区以及工业区统一的模式，所有的功能都存在于一个巨大的无差异空间组织，而汽车在其中随意奔跑。这样的城市发展模式对资源消费来说非常浪费。其他研究也显示，现代主义的、蔓延式的、低矮和功能单一的更多依赖于汽车的郊区化发展对于资源的消耗更是过度。随着资源的不断减少和温室效应不断凸显，在20世纪20年代曾经被认为是先进的现代主义城市（或者生活方式）已经需要改变。

许多发展中国家都制定了雄心勃勃的计划和目标，以减少温室气体排放和经济活动对环境的影响。例如，中国计划2020年的能源利用效率比2005年提升45%；印度则计划提升25%；巴西计划提升39%；墨西哥则计划提升30%。这些目标的实现主要是依赖于清洁能源的使用以及工业生产提高能源利用效率。然而，通过城市发展模式的改变来减少能源的消费依然没得到足够重视。这可能是因为政策制定者通常缺乏相应的能力来利用环境保护知识，更多还是要源于对现代主义的城市发展模式的坚持。如果想实现既有目标，我们需要做的就是不再坚持现代主义理想城市模式，而是采用更加多元化的城市发展模式。

就可持续发展而言，可以通过各种挑战来实现，这可能在不同地方、不同城市以及不同气候条件下而不同。实际上有多条路来实现可持续发展，比如最近MIT所领导的社区清洁能源使用的全球案例所展现的。研究提出了6种城市发展范式，其中包括11个变量，实际操作中可能更多。其中每一种城市发展范式都有一整套关于交通、材料、运作以及组织等各方面的取舍法则以实现可持续发展。为实现城市发展的多元化，MIT提出了多种工具和措施，如能源形式（Energy Proforma.）。这样的工具可以使能源使用定量化测度，以比较不同城市可持续发展政策的效果。在不同的地方社区，城市规划者和管理者都可以采用不同解决办法来实现可持续发展。

挑战二：建设网络化的城市环境

数字技术时代的到来为城市发展提供新的选择和更加有效率的发展路径，其中基础设施建设、社会系统和经济系统都可以互相联系和互相依赖。数字技术改变了人们对城市的使用，包括基础