改革开放以来，中国经历人类历史上规模最大、速度最快、影响最广的城镇化。中国城镇化已成为科学研究的重要领域。世界上并没有现成的理论适用于中国。
　　吴良镛认识到人居在中国城镇化中的核心地位，发展了复杂系统的多学科综合方法，建立了人居环境科学，填补了中国城镇化建设基础理论的空白，为中国城乡建设提供了有力的理论支撑，获得2011年度国家最高科学技术奖。 
　　人居环境科学是研究人类聚落及其环境的相互关系与发展规律的科学，以有序空间和宜居环境为目标，提出了以人为核心的人居环境建设原则、层次和系统，发展了区域协调论、有机更新论、地域建筑论等创新理论；以整体论的融贯综合思想，提出了面向复杂问题、建立科学共同体、形成共同纲领的技术路线，突破了原有专业分割和局限，建立了一套以人居环境建设为核心的空间规划设计方法和实践模式。该理论发展了整合人居环境核心学科──建筑学、城乡规划学、风景园林学的科学方法，受到国际建筑界的普遍认可。
　　 1999年北京召开国际建筑师协会第20届世界建筑师大会，吴良镛以人居环境科学理论为基础，起草《北京宪章》并获通过，这是国际建协1948年成立以来唯一的宪章，国际建协前主席斯古塔斯称其为“国际建协大会上具有里程碑意义的篇章”。英国著名建筑评论家海伊特评价《北京宪章》是“引导未来发展的‘指路图’”。
　　 人居环境科学开创了多尺度人居环境整体规划建设的新局面。首次建立以人居环境建设为核心的空间规划模式，成功开展从建筑到区域多尺度的全方位实践，取得一系列前瞻性、示范性规划建设成果。推动了中国人居环境整体研究、规划设计与建设水平的提升。其中，吴良镛作为领衔专家对2004年北京城市总体规划、天津城市总体规划等的编制发挥关键作用；京津冀城乡空间发展规划研究对京津冀协同发展战略的制定发挥了重要科学支撑作用；北京菊儿胡同四合院工程，推动了从“大拆大建”到“有机更新”的政策转变，获得1992年度联合国世界人居奖，是第一个获此荣誉的中国项目；曲阜孔子研究院等建筑，树立了建筑文化传承与创造的典范。 人居环境科学获得了国内外学术界的高度认可，吴良镛作为创建者获得2011年度国家最高科学技术奖，陈嘉庚科学奖称：“‘人居环境科学’理论体系……为当代大规模城乡空间建设提供科学指导……为世界人居环境建设提供指引。”现任联合国人居署主任克劳斯称其“成功地解决了一直悬而未决的关键性问题”。

05-吴良镛教授在四川进行实地调查

04-京津冀城乡空间发展研究（2002）

03-菊儿胡同新四合院

02-孔子研究院

01-北京宪章