一直以来,城市被认为是社会创新和创富的最有力引擎,然而城市也同时是犯罪、污染和疾病的主要来源地。城市化这一不可阻挡的世界趋势向人们提出了一项紧迫挑战:需要构建出一套关于城市组织及可持续发展的定量预测理论。文章所提供的经验证据表明,城市化与经济发展和知识创新联系过程具有普遍性,不仅仅适合于属于同一城市体系的城市,而且不同国家、不同阶段也遵循这一规律。城市的许多不同属性,从专利产出、个人收入到电缆长度等,都显示出是人口规模的幂律函数,其规模标度指数β在整体上分成了几类。反映财富创造和创新属性的β≈1.2>1(收益递增),而代表基础设施属性的β≈0.8<1(规模经济)。本文预测,城市中社会生活节奏会随着人口规模的加大而加快,这和已有数据相吻合。文中还讨论了城市如何与生物有机体相似或相异,后者的β<1。最后,通过推导增长方程定量探讨了这些标度关系的可能后果,结果显现:由创新驱动增长和规模经济驱动增长之间有巨大差异。这种差异表明,伴随人口增长,主要的创新周期必须持续加速运行,这样才能维持城市增长,从而避免停滞及垮塌。