生活场景

• 1. 家具

我们采用3d打印技术制造家具，人们可以根据自己的需求和喜好定制家具，设计师也有了更大的设计自由度。生产效率提高的同时，选择采用环境友好材料作为原料可以减少废料和污染。并且3d打印的家具具有可修复性，如果3D打印的家具损坏，某些部分可以被单独打印和替换，而不是整个家具，这增加了产品的使用寿命。

• 2. 智能电器

采用先进的信息技术和人工智能技术，使家用电器具备智能感知、自动控制、远程操作和互联互通等功能这些设备能够根据用户的需求和习惯，提供个性化的智能服务，提高生活的便捷性和舒适度。智能电器通常可以通过智能手机、平板电脑或其他智能设备进行远程操控，实现定时启动、状态监控、故障自检和能耗管理等功能。

3.回收处理系统

3.1垃圾回收

家庭安装有专门的管道垃圾投放口，这些投放口与地下管道网络相连。居民将垃圾分类投放到相应的投放口中，垃圾随后通过重力驱动的管道系统被输送到中央收集站。在收集站，垃圾会经过进一步的分拣和处理，以便于回收利用或安全处置。这种方式提高了垃圾收集的效率和居民的参与度。此外，自动化的分类过程有助于提高回收率，减少人工分拣的需求，从而促进资源的可持续利用。后续一部分垃圾可以运送到工厂，通过热解气化过程，在缺氧、高温条件下将固废垃圾转化为含氢、甲烷、一氧化碳等成分的合成气。这一过程不仅实现了垃圾的减量化和无害化处理，还能有效遏制二噁英的生成和氮氧化物的排放，是一种低碳环保的垃圾处理方式。

3.2废水回收处理

家庭废水集中后处理，再多次利用或者排放，减少对环境的影响。

4.排水系统——海绵城市

部分房顶还有住宅楼楼体周围栽种绿植，搭建雨水收集系统，减小地面径流，防洪涝。

• 5. 供热制冷

采用热泵进行供热制冷。热泵的工作原理是通过消耗少量的高品位能量（如电能），将低温热源（如空气、水或土壤中的热量）转移到高温热源，从而提供加热的装置。在冬季，热泵可以通过其系统高效集热整合后成为高温热源，用来供暖、干燥或供应热水。在供热模式下，热泵从室外空气中吸收热量，通过制冷剂的循环，将热量传递到室内的供暖系统中，从而实现供暖的目的。这种供暖方式不仅高效，而且环保，因为热泵可以比直接使用电能供暖更加节能，通常热泵的热效率可以达到300%-400%以上，即1度电至少搬运3-4度电的热量。

• 6. 智慧医疗监测

6.1智能马桶

智能马桶能够通过分析用户的排泄物来监测健康状况，可以提供关于用户健康状况的实时数据，有助于早期发现疾病，实现预防性健康管理。

6.2智能冰箱

1）智能冰箱能够监控冰箱内的食物数量和保鲜周期，提醒用户饮食合理搭配，甚至可以通过Web在线查询冰箱内食物信息，设置购物清单，提醒用户购买食物。2）能够检测人体各方面的健康数据，并根据家庭成员健康指标相关数据，为家庭成员定制私人食谱，提供全面健康的膳食管理服务。3）智能冰箱通过使用如真空休眠舱等技术，维持细胞最低生命活性，让食物进入休眠状态，延缓新陈代谢，降低食材氧化催熟的速度，保证食物最初的新鲜、营养和口感。4）可以24小时不间断地监测食物的气味，提前预警食物变质，同时自动开启抗菌程序净化杀菌。

7.ARVR虚拟试用

试穿衣服来看看是否合身；如果拥有某样物品，生活是否会更加美好......AR试用VR体验给人们一个尝试的机会，避免冲动消费，资源浪费。

游憩场景

1.VR技术的应用

1.1.虚拟影视

通过将观众放置于三维空间，增加互动感和沉浸感。采用holotile。Holotile 地板由多个小型旋转瓷砖组成，这些瓷砖可以实时倾斜和旋转，模拟自然运动的感觉。用户站在 Holotile 上，可以朝着任意方向走动，而地板会滑动让用户保留在原地。这种设计允许用户在虚拟环境中自由行走、跑步和移动，而不会超出实际空间或与现实世界发生碰撞。

1.2.虚拟游戏

全息网游，密室逃脱和剧本杀，增强互动性和体验感；通过虚拟现实场景，人们可按照自己的想法建造理想世界，如有可行方案可以付诸实践，以此对现实生活产生有利影响。

1.3虚拟博物馆

通过使用感应终端，可实现对虚拟文物的旋转与放缩操作。通过虚拟现实技术，将博物馆文物的历史背景，宗教文化传统制作技术以超视觉感知的形式来影响观众，起到文化保存，文化熏陶和文化传承的作用。

1.4虚拟职业体验馆

通过VR模拟各种职业的工作过程，来获得体验感，同时可用于学前教育，探索兴趣爱好。

2.一体化体育馆

多层建筑，将排球场，篮球场，及健身房等各种运动场所融为一体。

• 3. 水上娱乐

反重力水上飞行，通过浮力板建设水上房屋进行水上露营，水上餐厅等活动。水上房屋的设计往往采用模块化结构，这使得它们可以根据客户的需求和生活习惯进行定制。模块化设计也便于运输和组装，缩短了建造周期。也可建造水上房屋，作为向外探索的一个方式或是文明留存种子的保存地。

工作场景

职业：设计师，教师，医生，心理咨询师，与人工智能相关的工程师，工程师，监管者，法律工作从事者（人工智能伦理），维修者，科学家

办公用品：PC，机器人  鼠脑细胞计算机

办公方式：非居家办公   手术机器人

产品运输：机器人

1.人工智能

1. 教育

1.1个性化学习

新世界教师人数有限，人工智能可以根据不同学生的学习进度与理解能力，定制个性化的学习计划和学习资源，使教学更加精准和高效。

1.2自动化教学辅助：智能助教系统可以辅助教师批改作业，智能分析学生表现，减轻教师日常负担，使教师能专注于教学质量的提升。

2. 医疗

2.1诊断与治疗

AI算法可以帮助医生分析病历、影像等数据，进行精准诊断和制定个性化治疗方案，从而提高医疗效果。

2.2药物研发与基因研究

通过人工智能分析大量数据，加速新药开发过程，有助于科学家更深入了解基因的复杂作用机制。

2.3手术机器人

3. 工业

3.1自动化生产与质量控制

AI控制生产线和监测产品质量，实时检测缺陷，确保产品合格率，提高生产效率。

3.2预测性维护

人工智能系统通过分析设备数据，智能监测机器故障，自动安排维护时间，减少停机时间和维修成本。

3.3智能供应链管理

通过AI预测需求，优化库存和物流，提高供应链的效率和响应速度。

4. 科学

4.1数据分析与模拟实验

AI加速分析科学实验数据，进行精确的模型模拟和预测，提升科学研究的速度和精度。

4.2自动化研究

AI可以控制实验设备进行实验和数据收集，使得研究过程更加自动化，节省科学家的时间。

5. 心理    

5.1情绪识别与干预

人工智能系统可以通过语音分析和面部表情识别，实时了解患者的情绪状态，帮助心理咨询师提供适当的干预。

5.2虚拟心理治疗助手

AI能提供24小时虚拟心理支持，对轻度心理问题进行疏导，并在必要时将患者转交给心理咨询师。

5.3数据驱动的心理健康管理

通过分析用户的日常行为数据，AI可以识别心理健康风险因素，提供个性化的心理健康干预方案。

6. 法律（尤其注重人工智能伦理相关法律）

6.1法律文书自动化

人工智能可以帮助法律工作者起草、审查和处理大量法律文件，提高效率并降低出错率。

6.2智能案例分析

通过分析类似案件的判决结果，AI可以协助法律专业人士预测案件结果，并提供参考建议。

7. 政治与社会管理

7.1政策分析与制定

AI可以分析社会数据和公众意见，帮助决策者制定更符合民意和实际情况的政策。

7.2社会资源分配优化

通过大数据分析，AI能合理配置社会资源，提升公共服务的效率与公平性。

7.3社会安全与应急响应

人工智能能预测安全隐患，优化警力和应急资源配置，提高社会安全响应速度和质量。

8.设计

8.1快速原型制作

在设计图纸后，机器人能迅速制作出3D原型或模型，便于设计师即时检验设计的可行性。

8.2自动化渲染

机器人可以处理复杂的渲染和可视化任务，加速设计呈现，使设计更直观。

9.产品运输

由于这个新世界很小，我们决定采用全自动的物流方式，也就是当需要运输货物时，只要在网上输入自己的需求，由AI定制路线，机器人就可以将物品从工厂源头送到家里。

• 10. 鼠脑细胞计算机

可以引用在医疗，科研等领域，相比传统计算机，能耗大大减少。

2.VR、AR

1. 教育和培训

1.1沉浸式学习体验

VR可以让学生在虚拟环境中进行互动和探索，比如历史课上可以“游览”古代遗址，科学课上可以“进入”微观世界。这样的沉浸式学习方式有助于学生更好地理解和记忆知识。

1.2职业技能培训

在医学、航空、工业等需要专业技能的领域，VR可以模拟复杂的场景，让学员在虚拟环境中进行训练。这不仅降低了训练成本，还能减少实际操作中的安全风险。

2. 医疗行业

2.1手术模拟与培训

VR可以为外科医生提供虚拟手术训练环境，让他们在无风险的环境中练习手术技能，并对复杂病例进行预演。

2.2患者康复与心理治疗

在康复治疗中，VR可以帮助患者在虚拟环境中进行运动训练，帮助其恢复身体机能。此外，VR在心理治疗中也被广泛应用，比如模拟恐高、社交恐惧等场景，帮助患者逐步适应和克服心理障碍。

3. 工业与制造业

VR可以让工程师在虚拟环境中创建和测试产品原型，缩短开发周期。这样可以快速识别设计缺陷，降低研发成本。

• 4. 设计师

设计师可以带领客户“走进”虚拟空间中查看设计方案，以获得更直观的反馈，并根据客户需求快速进行调整。更加可以通过产品虚拟使用来辅助设计。

我们在新世界中采用无土栽培立体农业，养活2506人需要综合考虑水稻、蔬菜和水果的营养需求、种植面积、营养液配方、能耗等多个方面。以下是一个初步的计算框架和依据。

农业（能源与物质可行性）

1. 基本需求估算

首先，确定2506人的基本食物需求。根据中国人的日常饮食习惯，主要分为主食、蔬菜和水果：

主食（如水稻）：每天每人约400克，2506人则需要1000千克/天，全年约365000千克。

蔬菜：每天每人约300克，2506人则需要750千克/天，全年约273,750千克。

水果：每天每人约200克，2506人则需要500千克/天，全年约182,500千克。

2. 营养液消耗

无土栽培需要使用营养液，营养液的配方通常包括氮、磷、钾等营养元素,无土栽培每平方米每年需要的营养液为100-150升。

假设每平方米每年用120升营养液：

总面积 = 52,142 + 13,688 + 36,500 ≈ 102330 m²

年需营养液： 年需营养液=102330m2×120 L/m2≈12279600L/年

3.种植面积计算

2.1 水稻

水稻每平方米年产量：42 kg/m²

水稻种植面积=366,000 kg42 kg/m2≈8,715 m2

2.2 蔬菜

蔬菜每平方米年产量：120 kg/m²

蔬菜种植面积=274,000 kg120 kg/m2≈2,284 m2

2.3 水果

水果每平方米年产量：120 kg/m²

水果种植面积=137,000 kg120 kg/m2≈1,142 m2

3. 能耗计算

3.1 光照能耗

光照能耗（LED生长灯120W，每天10小时）：

每平方米年能耗：

年能耗=120 W×10 小时/天×365 天÷1000=438 kWh/m2

水稻光照能耗：

8,715 m2×438 kWh/m2≈3,818,370 kWh

蔬菜光照能耗：

2,284 m2×438 kWh/m2≈1,000,632 kWh

水果光照能耗：

1,142 m2×438 kWh/m2≈500,698 kWh

总光照能耗：

3,818,370+1,000,632+500,698≈5,319,700 kWh

3.2 温度控制能耗

水稻温控能耗：

8,715 m2×50 kWh/m2=435,750 kWh

蔬菜温控能耗：

2,284 m2×50 kWh/m2=114,200 kWh

水果温控能耗：

1,142 m2×50 kWh/m2=57,100 kWh

总温控能耗：

435,750+114,200+57,100≈607,050 kWh

3.3 水循环能耗

假设每平方米年能耗为25 kWh：

水稻水循环能耗：

52,286 m2×25 kWh/m2=1,307,150 kWh

蔬菜水循环能耗：

13,700 m2×25 kWh/m2=342,500 kWh

水果水循环能耗：

6,850 m2×25 kWh/m2=171,250 kWh

总水循环能耗：

1,307,150+342,500+171,250≈1,820,900 kWh

3.4 营养液制备能耗

假设每升营养液需0.2 kWh，且每人每日需10升：

2506 人×10 升/人/天×365 天×0.2 kWh/升≈365,800 kWh

3.5 设备运行能耗

空气净化系统：

(8,715+2,284+1,142) m2×5 kWh/m2≈555,705 kWh

补水系统：

(8,715+2,284+1,142) m2×2.5 kWh/m2≈277,852.5 kWh

总设备运行能耗：

555,705+277,852.5≈833,557.5 kWh

将所有能耗相加：

总能耗=光照能耗+温控能耗+水循环能耗+营养液制备能耗+设备运行能耗=5,319,700 kWh+607,050 kWh+303,525 kWh+365,800 kWh+833,557.5 kWh= 7,929,632.5kWh

即年人均能耗3164.26kwh 

综合营养液配方

主要成分

无机营养成分：

氮（N）：

硝酸钾（KNO₃）：提供氮和钾。

用量：每升水0.5克。

磷（P）：

磷酸二氢钾（KH₂PO₄）：提供磷和钾。

用量：每升水0.3克。

钾（K）：

硫酸钾（K₂SO₄）：提供钾。

用量：每升水0.2克。

镁（Mg）：

硫酸镁（MgSO₄）：提供镁。

用量：每升水0.2克。

微量元素：

铁（Fe）：

螯合铁（如EDTA-Fe）。

用量：每升水0.05克。

锰（Mn）：

硫酸锰（MnSO₄）。

用量：每升水0.01克。

锌（Zn）：

硫酸锌（ZnSO₄）。

用量：每升水0.01克。

铜（Cu）：

硫酸铜（CuSO₄）。

用量：每升水0.01克。

硼（B）：

硼酸（H₃BO₃）。

用量：每升水0.01克。

有机成分

能量源：

蔗糖：提供能量，促进根系生长。

用量：每升水20克。

植物激素（可选）：

生长素（如IAA或IBA）：促进生根。

用量：每升水0.01-0.1克（具体根据植物需求调整）。

细胞分裂素（如 kinetin 或 zeatin）：促进细胞分裂和生长。

用量：每升水0.01-0.1克（根据需要调整）。

总体用量总结（每升水）

硝酸钾（KNO₃）：0.5克

磷酸二氢钾（KH₂PO₄）：0.3克

硫酸钾（K₂SO₄）：0.2克

硫酸镁（MgSO₄）：0.2克

螯合铁（EDTA-Fe）：0.05克

硫酸锰（MnSO₄）：0.01克

硫酸锌（ZnSO₄）：0.01克

硫酸铜（CuSO₄）：0.01克

硼酸（H₃BO₃）：0.01克

蔗糖：20克

生长素（如IAA）：0.01-0.1克（根据需要调整）

细胞分裂素（如 kinetin）：0.01-0.1克（根据需要调整）

配制方法

称量：根据上述用量准确称量每种成分。

溶解：将无机成分逐一加入适量的水中，搅拌至完全溶解。

添加有机成分：加入蔗糖和植物激素，充分混合均匀。

稀释：如有需要，可以根据植物的需求稀释至适当浓度。

在新世界中，利用先进的科技手段确保2506名居民能吃上牛肉、羊肉、猪肉和鸡肉，可以从以下几个方面进行规划：

1. 养殖系统设计

1.1. 空间布局

养殖区：设立专门的养殖区域，采用垂直养殖和模块化设计，以节省空间。可分为不同的区块，分别用于牛、羊、猪、鸡等。

1.2. 养殖方式

牛肉生产：

选择适合的牛种：采用高效的肉牛品种，如安格斯或西门塔尔。

空间需求：每头肉牛需约10-15平方米的空间，可以养殖100头牛。

羊肉生产：

选择适合的羊种：选择肉用羊品种，如美利奴羊。

空间需求：每只羊需约2-3平方米，可以养殖400只羊。

猪肉生产：

选择适合的猪种：采用高效的肉猪品种，如杜洛克或长白猪。

空间需求：每头猪需约1-2平方米，可以养殖500头猪。

鸡肉生产：

选择适合的鸡种：采用肉用鸡品种，如白羽肉鸡。

空间需求：每只鸡需约0.1平方米，可以养殖2500只鸡。

2. 生态循环系统

2.1. 饲料生产

饲料来源：利用水培或无土栽培技术种植饲料作物（如玉米、豆粕等），为养殖动物提供营养。

副产品利用：动物粪便可以用作有机肥料，回收利用，形成生态循环。

2.2. 水循环系统

循环水系统：建立高效的水循环系统，利用水培技术和废水处理技术，为养殖区提供清洁水源。

3. 食物加工与储存

3.1. 加工设施

肉类加工：建立现代化的肉类加工设施，确保肉类安全、卫生，进行屠宰和分割。

冷链储存：建设冷链储存系统，保持肉类新鲜，延长保质期。

4. 食品多样化

4.1. 菜单规划

多样化饮食：确保居民能够享受到丰富的肉类选择，制定合理的膳食结构，包含牛肉、羊肉、猪肉和鸡肉。

加工食品：开发多种肉类制品，如香肠、腊肉、肉干等，增加食品的多样性和口感。

5. 教育与培训

5.1. 居民培训

养殖知识：为居民提供养殖和食品加工的培训，确保他们能够参与到生产和加工过程中。

营养知识：宣传合理饮食的重要性，提高居民的健康意识。

6. 健康与卫生管理

6.1. 疫病防控

健康监测：定期对养殖动物进行健康检查，确保无疫病传播，保障居民的食品安全。

疫苗接种：为养殖动物接种疫苗，预防常见病害。

总结

通过综合的养殖系统设计、生态循环利用、现代化的加工设施、食品多样化的菜单以及居民的培训和健康管理，可以确保2506名居民在这个新世界中充分享受到牛肉、羊肉、猪肉和鸡肉，实现可持续的食品供应和安全。

使用合成肉来满足2506人的食用需求，需要考虑合成肉的生产方法、空间需求和能耗。以下是一个初步的计算框架：

1. 基本需求估算

假设每人每天需要约100克合成肉，计算出2506人的年需求：

每天需求：

2506人×100克=250,600g=250.6kg

全年需求：

250.6kg/day×365days≈91,649kg

2. 合成肉生产空间需求

合成肉的生产方式主要是细胞培养，所需的空间取决于生产规模和技术选择。以下是一个参考计算：

单位面积产量：假设使用生物反应器生产合成肉，每平方米每年能产出1000-2000千克。取中间值1500千克：

所需面积：

面积=91,649 kg1500 kg/m2≈61.1m2

3. 能耗估算

合成肉的生产能耗主要来源于生物反应器的运行，包括加热、通风和搅拌等。根据不同的技术，单位能耗可能有所不同。假设每平方米每年能耗为3000-5000 kWh，取中间值4000 kWh：

总能耗： 年总能耗=61.1 m2×4000 kWh/m2≈244,400kWh

4. 总结

合成肉年需求：约91,649 kg

所需生产面积：约61.1 m²

年总能耗：约244,400 kWh

以上是初步估算，实际操作中需要根据具体的生产技术和条件进行调整。

交通场景

1.全磁悬浮交通体系

利用GFAMS技术，在地面中埋入磁悬浮材料，将居民的交通工具变成磁悬浮滑板，能够实现上下左右自由运动。

1.1地面场辅助

GFAMS技术在传统磁悬浮的基础上，结合了地面电磁场的辅助。通过在地面或轨道上施加一定的电磁场，可以增强悬浮力和稳定性，改善系统的动态性能。

1.2高稳定性

GFAMS技术能够在更广泛的操作条件下保持稳定，减少因外部扰动引起的振动或不稳定。

1.3低能耗

通过地面场的辅助，系统能够在较低能耗下实现有效的悬浮，适合长期运行的应用场景。

2.AI智能辅助

2.1路径优化

通过分析用户的出发点和目的地，AI可以计算出最优的飞行路径，避免拥堵区域，减少能耗和飞行时间。

2.2智能负载监测

AI可以实时监测飞板的负载情况，根据乘客数量和重量动态调整升力和动力输出，优化能耗

2.3预测性维护

利用机器学习算法分析飞板的运行数据，识别潜在的故障和性能下降，提前进行维护，避免意外停机和能效损失。

2.4智能交互

通过自然语言处理（NLP）等技术，用户可以通过语音或文字与系统进行交互，简化操作流程，提高便利性。

3.VR、AR辅助

3.1情境式体验

设计一个基于情境的体验系统，让乘客能够在出行过程中参与到特定的主题或活动中，如教育课程、游戏、艺术展览等。这种方式可以让乘客感到更有趣，更丰富的人生经历。

3.2个性化直观展现

使用AR技术提供乘客个性化的导航信息，例如实时更新的出行路线、交通状况、目的地信息等。通过AR可以让乘客更好地理解出行过程和目的地。

4.运输技术

4.1蜂群技术（Swarm Intelligence）

蜂群技术是指一种通过分布式计算和自组织机制来实现 Collective Intelligence 的方法。在城市内使用利用磁悬浮技术构建的蜂群运输系统，解决居民日常生活需求。

4.2对外运输

4.2.1飞行器

在跨城市之间使用电磁起降飞行器进行物资运输：这种飞行器概念是通过电磁发射系统（类似于航母上的电磁弹射器）来加速飞行器起飞，从而减少传统喷气式发动机在起飞时所需的燃料和噪音。

4.2.2水运

我们还使用河道进行旅游和物资运输。模仿Hayri Atak Architectural Design Studio公司的漂浮酒店，建造混合重组的漂浮住所，满足居民旅游需求，且不需要额外输入能量。

水运物资方面，我们打算使用氢动力运输船。在高效使用能量的同时也能保证环保性。