340万癌症祸起“不动”？科学家用VR“预演”未来城市，只为哄你多走两步

我们都知道“生命在于运动”，但现实却是——我们越来越懒得动了。缺乏身体活动（Physical Activity）已经不仅仅是导致肥胖那么简单，它正在演变成一场公共卫生危机。有预测数据显示，如果在接下来的十年里大家的运动水平维持现状，将有 340万例癌症 直接归因于身体活动不足。

为什么我们不愿意动？除了个人的“懒”，科学家们发现，你居住的社区、街道的设计（即“建成环境”）可能才是那个“隐形推手”。宽敞的人行道、安全的自行车道、触手可及的公园，这些都能诱导你多走两步。然而，想要为了健康去改造城市，不仅烧钱，还面临着一个巨大的科学难题。

1. 现实困境：谁敢拿真路做实验？

如果专家告诉你：“把这条路的人行道加宽两米，居民每天的步行数就能增加2000步。”你会信吗？

目前的科学研究大多只能告诉你“相关性”——比如，我们发现住在公园旁边的人运动更多。但这无法证明“因果性”：究竟是因为有了公园大家才去运动，还是爱运动的人本来就更倾向于搬到公园旁边住？

为了搞清楚什么样的环境真的能促进人们运动，最科学的方法是做“随机对照试验”。这就意味着，我们要把真实的街道随机拆了重修，或者把一群人随机扔到不同的城市去居住，然后观察他们的变化。显然，这在现实中几乎是不可能完成的任务：

• 成本天价：修路、改建基础设施动辄耗资百万千万。
• 不可逆转：一旦路修好了，发现并没有增加大家的运动量，甚至带来了交通拥堵，难道还能拆了重来吗？
• 干扰因素多：现实世界太复杂，天气、噪音、邻居的影响都可能干扰实验结果。

面对这种“想改又不敢乱改”的局面，科学家们把目光投向了另一个维度——虚拟现实（VR）。

2. VR：给城市规划吃一颗“后悔药”

VR技术的出现，让原本昂贵且不可逆的城市实验变得像玩游戏一样简单。通过VR头显，研究人员可以构建出各种版本的街道：有的种满了树，有的加宽了人行道，有的设置了专门的自行车道。受试者只需要戴上眼镜，就能“身临其境”地体验这些环境。

这种方法的革命性在于，它终于让科学家有了“控制变量”的能力。想要测试树木对步行意愿的影响？只需在虚拟街道上一键“种植”树木，其他条件保持完全不变，然后观察受试者的反应。这种在虚拟世界中进行的“预演”，相当于给城市规划吃了一颗“后悔药”——在动土之前，先确切地知道哪种设计最能哄着大家多运动。

3. 这里的“假”世界，藏着科学的真逻辑

要把一个人“骗”进虚拟世界并让他产生真实的反应，并不是戴个头盔那么简单。科学家们建立了一套严谨的方法论框架，来确保这一过程既科学又有效。

从图[1]中我们可以清晰地看到，整个VR研究流程就像一个精密的闭环系统，连接着“怎么造环境”、“怎么动起来”以及“到底研究啥”这三大核心要素。

3.1 第一步：像“造物主”一样搭建城市

首先，研究人员需要构建一个虚拟环境。如图[1]左上方的“VR模拟开发”模块所示，目前主要有两种流派：

• 3D建模（3D modeling）：这就好比玩《模拟城市》或《我的世界》的高级版。研究者用电脑软件从零开始搭建街道、楼房和树木。这种方法的优势在于极高的可控性——想让路变宽50厘米？想把路灯换成树木？动动鼠标就能实现。这使得它成为了研究特定环境改造效果的首选。
• 360度全景（360-degree camera）：这就好比把你扔进了“谷歌街景”里。研究者直接拍摄现实世界的全景视频或照片。虽然视觉上非常逼真，但它很难修改，你没法把视频里的一棵树突然变没。因此，它更适合用来评估现有的环境，而不是测试改造方案。

3.2 第二步：在方寸之地“行万里路”

环境造好了，接下来的难题是：怎么让受试者在只有十几平米的实验室里，走出几公里的感觉？图[1]中间下方的“VR移动技术”展示了科学家们的脑洞：

• 原地踏步与“仓鼠轮”：为了让身体真的动起来，有的研究使用全向跑步机（Omnidirectional treadmill），让受试者像在《头号玩家》里一样向任意方向奔跑；有的则让受试者做“摆臂”或“原地踏步”的动作来驱动虚拟人物前进。
• 真实行走（Overground walking）：这是最理想的状态。受试者佩戴无线VR设备，在空旷的大房间里真实地行走。虽然受限于场地大小，通常只能走一小段或绕圈，但这种体验最接近真实世界。
• 健身车：对于骑行研究，没有什么比一台改装过的固定健身车更合适的了。你的踩踏速度直接决定了你在虚拟街道上的骑行速度。

3.3 第三步：聚焦“脚下”的科学

费了这么大劲，科学家们主要在研究什么呢？如图[1]右上方所示，目前的VR研究高度集中在人类最基础的两种出行方式上：步行（Walking/Street crossing）和骑行（Biking）。

这不难理解，因为这两种活动最容易受到街道设计的影响，也最容易在VR中模拟。研究者通过改变虚拟街道的宽度、绿化密度、车流量等，观察这些变化是否会让受试者觉得更安全、更舒适，或者是否能诱导他们走得更快、更远。

4. 实验结果：虚拟世界的“绿水青山”真能当饭吃？

既然搭建了这么精细的虚拟舞台，科学家们到底发现了什么？结果表明，环境的微小改变，真的能左右我们的双脚。

4.1 步行：宽度与绿色的秘密

在步行的研究中，科学家们反复验证了一个直觉：环境越美，走得越欢。通过VR实验发现，增加街道绿化和加宽人行道，能显著提升人们的安全感和舒适度，进而增加步行的意愿。更有趣的是，这种虚拟体验甚至能骗过你的大脑——有研究显示，在VR中展示真实世界的街道场景，受试者感受到的放松程度和愉悦感，与在真实世界中几乎一模一样。

4.2 过马路：在虚拟车流中“求生”

过马路是步行中最危险的环节，也是VR大显身手的领域。如果你想测试“增加一个中间安全岛是否能减少车祸”，在现实中做实验简直是拿生命开玩笑。但在VR里，科学家可以安全地让几百名受试者在繁忙的虚拟车流中穿梭。研究发现，改进人行横道的设计、增加中间隔离带，都能显著改变行人的决策，让他们更愿意等待安全的通行时机。

4.3 骑行：室内骑行台的“环法”体验

骑行研究是VR应用中最自然的场景。毕竟，把一台自行车固定在地上（室内骑行台），配合VR头显，体验本身就和真实骑行非常接近。科学家利用这种装置，测试了不同的自行车道设计。结论很直观：如果你给自行车道加上物理隔离设施（比如护栏），或者让车道远离机动车道，骑行者的心理压力会骤减，心率等生理指标也会更平稳。这意味着，只要路修得对，哪怕是胆子小的人也愿意骑车上路。

5. 别高兴太早，VR也不是万能的

虽然VR给我们描绘了美好的未来，但目前的科学界对此保持着一种“谨慎的乐观”。因为在虚拟世界里做实验，还有几个不得不面对的“硬伤”。

5.1 “晕3D”的尴尬

你是否有过坐车看手机想吐的经历？VR实验中著名的“晕动症（Cybersickness）”原理也类似。当你的眼睛在VR里看到自己在飞奔，但内耳的前庭器官却告诉大脑“不仅没动，还坐得很稳”时，大脑就会混乱，进而引发恶心、眩晕。这是目前阻碍VR大规模应用的最大绊脚石，尤其是当实验需要受试者进行长距离的虚拟移动时。

5.2 “不仅是假，而且太好玩了”

另一个挑战在于“真实性”。虽然VR越来越逼真，但受试者潜意识里知道这是假的，这可能导致行为偏差。比如在过马路时，因为知道撞了也不会疼，一些人可能会比现实中更大胆；而另一些人则因为不熟悉设备而变得异常谨慎。

此外，还存在“新奇效应”：受试者在VR里走得远、玩得久，可能仅仅是因为觉得这套设备太酷了，而不是因为街道设计得好。这就像你刚买新手表时总忍不住多看几眼一样，这种由新鲜感带来的“数据虚高”，需要科学家们仔细甄别。

6. 未来剧透：从“单机版”到“多人在线”

虽然现在的VR实验还有瑕疵，但这只是开始。科学家们已经为这项技术的未来画好了蓝图，准备让它变得更硬核、更实用。

6.1 拒绝孤独：把真实的路况“搬”进去

目前的VR实验大多像是在玩“单机游戏”，受试者一个人在空荡荡的虚拟街道上溜达。但现实中，我们走路时要避让匆忙的行人，骑车时要提防乱窜的滑板车。未来的VR研究将引入“多人模式”——让骑车的、走路的、开滑板车的人同时接入同一个虚拟空间。这不仅能还原真实路况的混乱与生机，还能帮助决策者看到不同人群是如何在道路上互动的，避免出现“修了人行道却堵了自行车”的尴尬。

6.2 城市规划师的“水晶球”

最激动人心的前景在于，VR有望成为城市规划师标配的“预演工具”。想象一下，在市政工程动工前，规划局先发布一个VR体验包，邀请市民戴上眼镜去未来的街道“走一走”。

• “这个路灯太暗了，晚上不敢走。”
• “这个长椅位置不对，夏天会被晒死。”

收集到这些真实的反馈后，设计师只需改几行代码就能优化方案。这种“先体验，后施工”的模式，能让每一分基建预算都花在刀刃上，避免建出那种“看起来很美，实际上没人用”的面子工程。

6.3 运动不只有赶路

目前的目光太过聚焦于“通勤”——走路和骑车。但别忘了，公园里的广场舞、社区花园里的除草劳作、篮球场上的挥汗如雨，这些都是重要的身体活动。未来的VR研究将不再局限于马路，而是会拓展到公园、运动场甚至社区花园的设计上。究竟什么样的公园入口最能吸引人进去？什么样的球场配色能让人更想运动？这些问题，VR都能给出答案。

结语：把健康“设计”进城市

我们常以为，不爱运动是因为自己意志力薄弱。但科学告诉我们，有时候真的不是你的错，而是这条路、这个社区“不鼓励”你动。

VR技术的介入，为解决这个问题撕开了一道口子。它虽然不能完美复制现实，但足以让我们看清环境与行为之间那根看不见的线。它让城市建设不再是一场昂贵的赌博，而是一次精准的科学实验。也许在不久的将来，当你在风景如画的街道上不知不觉多走了五千步时，背后正有一位科学家在虚拟世界里露出了欣慰的微笑。

毕竟，最好的健康处方，往往不是写在药单上，而是铺在你脚下的每一块地砖里。

论文信息

• 标题：The Use of Virtual Reality to Alter Physical Activity by Targeting the Built Environment.
• 论文链接：https://doi.org/10.1007/s40572-025-00506-6
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• 发表时间：2025-11-22
• 期刊/会议：Current environmental health reports
• 作者：Amanda N Spitzer, Dan J Graham

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