作者：張平? 中國工程院院士、北京郵電大學(xué)教授

元宇宙這個(gè)詞語，可以追溯到1992年的科幻小說《雪崩》，其中描述了一個(gè)比地球還要巨大的元宇宙世界——互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)造出來的虛擬世界。如今，歷經(jīng)30年的時(shí)光，究竟什么是元宇宙？元宇宙會給人類帶來哪些改變？這些問題，仍未找到答案。

元宇宙或?qū)⒋呱祟愇拿餍滦螒B(tài)

如果將《西游記》理解為古人對超能力的幻想，那么，它就和現(xiàn)在元宇宙的理念非常切合——孫悟空就相當(dāng)于“元”，它擁有四個(gè)方面的變化。第一是千里眼，電視和視頻實(shí)現(xiàn)了這個(gè)幻想；第二是順風(fēng)耳，電話和手機(jī)也已實(shí)現(xiàn)；第三是一個(gè)筋斗能飛十萬八千里，飛機(jī)也實(shí)現(xiàn)了這個(gè)幻想。

目前還沒有實(shí)現(xiàn)的，就是“七十二變”。除了真身以外，其它的變換可以理解為在另一個(gè)幻想世界的變化。從這個(gè)角度來理解，孫悟空的這個(gè)本領(lǐng)與元宇宙“同源”，它闡釋了在虛擬世界里，上天入地、造化變形的概念。

1992年，科幻小說《雪崩》描述了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)造出的巨大元宇宙世界。如果說《西游記》是幻想，到了《雪崩》便有了在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)的可能。及至2021年，臉書（Facebook）改名Meta，向元宇宙領(lǐng)域轉(zhuǎn)型。馬克·扎克伯格構(gòu)思的未來世界，是虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的融合，這是在技術(shù)上具有劃時(shí)代意義的一次更名。

互聯(lián)網(wǎng)形成了基本的網(wǎng)絡(luò)化構(gòu)建人際關(guān)系社區(qū)的功能，交互和娛樂可以視作元宇宙的雛形。在互聯(lián)網(wǎng)中，每個(gè)人都可以找到自己感興趣的東西。發(fā)展到后期，4G的普及讓移動互聯(lián)網(wǎng)成為現(xiàn)實(shí)，人們可以在任何時(shí)間，任何地方，和任何人進(jìn)行交互。人是網(wǎng)絡(luò)的連接者，互聯(lián)網(wǎng)將個(gè)體直接連接起來。

隨著5G的到來，人、機(jī)、物之間實(shí)現(xiàn)了互接，進(jìn)入了數(shù)字化時(shí)代。由于人具有意識，因而可以通過數(shù)字化的手段進(jìn)行思想交互，而物是靜態(tài)的，對其感知則需要借助5G的強(qiáng)大功能，因而也出現(xiàn)了更多的技術(shù)，例如物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算等。

數(shù)字技術(shù)在經(jīng)濟(jì)社會各個(gè)方面的拓展，使得元宇宙的誕生水到渠成?！段饔斡洝访枥L的“七十二變”，到未來將可以在虛擬世界一一實(shí)現(xiàn)。

如何實(shí)現(xiàn)呢？筆者認(rèn)為，元宇宙的定義，是虛實(shí)相生和人機(jī)合一，兩者相統(tǒng)一；是在真體、軟體和虛體之間進(jìn)行切換、替換和扮演的循環(huán)過程。從技術(shù)的角度上看，真體來自現(xiàn)實(shí)世界的客觀物體。軟體是虛擬世界中的鏡像世界，它是現(xiàn)實(shí)數(shù)字化的孿生體，也就是原來真實(shí)世界的鏡像。虛體是不以現(xiàn)實(shí)世界為摹本創(chuàng)造的物體，可以不以現(xiàn)實(shí)世界為物本而創(chuàng)造世界。兩個(gè)世界，三個(gè)不同形態(tài)的轉(zhuǎn)換便是元宇宙的架構(gòu)。

由此，元宇宙的認(rèn)知也由三部分組成，分別是具身認(rèn)知、離身認(rèn)知和分身認(rèn)知。在發(fā)展元宇宙的過程中，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與物理系統(tǒng)也是平行而存在的。在經(jīng)濟(jì)學(xué)上，這種經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)在未來可能是一個(gè)增量——它能為我們產(chǎn)生很多經(jīng)濟(jì)價(jià)值，這也是人們熱衷研究它的原因。開發(fā)物理世界，是利用土地、資源、勞動力等給人類帶來經(jīng)濟(jì)效益。未來，元宇宙將可能替代這種方式，為人類的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供一個(gè)新勢能。

元宇宙是人類進(jìn)化的一個(gè)重要分水嶺，其會催生現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界并存且融合的文明新形態(tài)。這種前所未有的情況或?qū)⒏淖內(nèi)祟惖纳娣绞健耸怯兴季S、思考能力的高級智能體，在未來的虛擬世界中，很可能會存在一個(gè)與人類一樣的高級智能體。它與客觀物理世界并存，且能夠替人去做決策。

這樣的虛擬世界與客觀世界的相互作用，將進(jìn)一步影響政治、經(jīng)濟(jì)、網(wǎng)絡(luò)文化安全等方面。

在社會發(fā)展方面，現(xiàn)在姑且可以認(rèn)為元宇宙是網(wǎng)絡(luò)虛擬化進(jìn)程的最終形態(tài)，哲學(xué)家、科學(xué)家還會不斷涌現(xiàn)，未來會產(chǎn)生更多高級的遐想，并將成為人類文明演化進(jìn)程中的一個(gè)重要?dú)v史性節(jié)點(diǎn)。這可能會引發(fā)正反兩個(gè)結(jié)果——壞的結(jié)果，徹底滑向虛擬化陷阱，成為人類依賴的數(shù)字空間；好的結(jié)果則是與現(xiàn)實(shí)社會耦合增強(qiáng)，對現(xiàn)實(shí)社會進(jìn)行有益補(bǔ)充。

我們需要做的，是要防止滑向壞的結(jié)果，避免步入虛擬化陷阱。需要注意以下幾個(gè)方面：首先是防止知識停滯，因?yàn)樵钪嫠械闹R是已知的，要避免沉浸其中，不再創(chuàng)造新的知識。其次是防止確定的世界，因?yàn)樵钪鏀?shù)字化程序無自然隨機(jī)性，要避免成為邏輯和計(jì)算的環(huán)節(jié)，不再出現(xiàn)任何意外的改變。最后是防止探索的缺乏，要避免元宇宙演化成安樂的漩渦，人們沉浸其中無法自拔。

Web3.0,筑好元宇宙的底層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

國外的元宇宙也有一定發(fā)展。以美國為例，其元宇宙的產(chǎn)業(yè)鏈條除了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、基礎(chǔ)技術(shù)支撐外，還包含金融支持的可信虛擬支付體系，以及虛擬貨幣等支付方法。

元宇宙基礎(chǔ)設(shè)施包括交互和媒介終端。在基礎(chǔ)技術(shù)方面，理想的元宇宙的基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)支持大規(guī)模用戶持續(xù)在線、高沉浸感、高效的內(nèi)容生產(chǎn)和去中心化信息存儲及認(rèn)證技術(shù)，實(shí)現(xiàn)元宇宙1.0的八大元素，包括身份、社交、沉浸感、低延時(shí)、多元化、隨時(shí)隨地、文明、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。

在宏觀的技術(shù)上，Web3.0是元宇宙的底層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。如何理解Web3.0呢？2014年，Web3.0基金會主席GavinWood發(fā)表博文《Web3.0應(yīng)該是什么樣的》，首次系統(tǒng)地提出Web3.0概念，其定義是：在包括區(qū)塊鏈技術(shù)等一系列技術(shù)推動下，形成更加去中心化、更加可信、更加安全的互聯(lián)網(wǎng)。Web3.0的愿景是用戶掌握自己的身份、數(shù)據(jù)資源、要素。它打破了平臺壟斷，推動廣泛的創(chuàng)新，創(chuàng)造新業(yè)務(wù)模式和新市場，啟動新全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。

Web1.0是將人與人、人和信息之間的交互，變成屏幕上的交互過程。這種信息交互，在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，是單向閱讀式的。到移動互聯(lián)網(wǎng)時(shí)期，智能手機(jī)出現(xiàn)了，這就是Web2.0。到了Web3.0，AR、VR技術(shù)興起。此時(shí)，算力承載各種應(yīng)用的半壁江山，云計(jì)算、區(qū)塊鏈，加上算力網(wǎng)絡(luò)、隱私計(jì)算和跨鏈計(jì)算，構(gòu)成了現(xiàn)在的區(qū)塊鏈，信息形態(tài)向沉浸性、交互性、開放性逐漸增強(qiáng)的方向發(fā)展。

可以看出，從Web1.0到Web3.0之間是一個(gè)逐漸去中心化的歷程。Web1.0是可閱讀式的互聯(lián)網(wǎng)，每個(gè)人都在網(wǎng)絡(luò)中下載，網(wǎng)絡(luò)中下行的鏈路數(shù)據(jù)非常多。到了Web2.0，有了雙向可寫可讀的互聯(lián)網(wǎng)。元宇宙則是Web3.0之上的終極應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)，其構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)生態(tài)，可信地承載個(gè)人的社交身份和資產(chǎn)，以及個(gè)人在該社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的資源稟賦，價(jià)值創(chuàng)造和價(jià)值實(shí)現(xiàn)，支撐起新的虛擬社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。

可以看出，元宇宙和Web3.0關(guān)系非常密切。從整體上看，元宇宙與Web3.0處于重合狀態(tài)，即Web3.0的網(wǎng)絡(luò)生態(tài)，與元宇宙的生態(tài)構(gòu)建需求非常匹配。從技術(shù)體系看，Web3.0的技術(shù)特征需求，補(bǔ)全了元宇宙生態(tài)的底層技術(shù)支撐。從演進(jìn)歷程看，隨著Web3.0技術(shù)雙向滲透打破虛擬和現(xiàn)實(shí)的界限，以及用戶身份跨越Web2.0時(shí)代大平臺中心的生態(tài)“鴻溝”，將催生極富想象力和創(chuàng)造力的元宇宙系統(tǒng)。

中國應(yīng)積極制定元宇宙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則

元宇宙構(gòu)建了虛擬和現(xiàn)實(shí)世界的橋梁，讓虛擬世界變成了平行宇宙。元宇宙涉及政治、經(jīng)濟(jì)、社會、文化、法律、意識形態(tài)、網(wǎng)絡(luò)主權(quán)等核心利益。它在國內(nèi)外已經(jīng)形成了產(chǎn)業(yè)生態(tài)，并成了一個(gè)增量市場，但我國的元宇宙目前還處于初級階段，缺乏整體性規(guī)劃。

這一方面，數(shù)據(jù)的所有權(quán)和使用權(quán)等概念正在受到挑戰(zhàn)。與試圖確定誰“擁有”數(shù)據(jù)相比，更重要的是誰有權(quán)訪問、控制和使用數(shù)據(jù)。我國需要主動開展元宇宙基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，避免出現(xiàn)成為元宇宙全球最大數(shù)據(jù)生產(chǎn)國，而其他國家主導(dǎo)全球元宇宙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則的局面。

暢通我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)雙循環(huán)，需要增強(qiáng)數(shù)據(jù)、算力等生產(chǎn)要素。只有構(gòu)建中國自主可控的元宇宙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，才有可能以安全的數(shù)據(jù)要素為核心，分享數(shù)據(jù)價(jià)值。因此，我國必須引領(lǐng)世界元宇宙科技發(fā)展前沿，打造完全自主可控的中國元宇宙基礎(chǔ)設(shè)施與生態(tài)環(huán)境。

能夠形成元宇宙應(yīng)用的關(guān)鍵是構(gòu)建可利用的基礎(chǔ)技術(shù)和支付體系，以及各種元宇宙的應(yīng)用。總的來說，就是要去中心化，構(gòu)建“軟硬件許可Web3.0”的元宇宙核心技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系、基礎(chǔ)設(shè)施、基礎(chǔ)技術(shù)、支付體系、典型應(yīng)用，這應(yīng)該是我國的元宇宙體系架構(gòu)。

我國在基礎(chǔ)設(shè)施方面有深厚積累。在通信網(wǎng)絡(luò)方面，我國在5G時(shí)代確立了全球主導(dǎo)地位。針對6G研發(fā)，“十四五”規(guī)劃明確提出要前瞻布局6G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)儲備，形成了產(chǎn)學(xué)研用共同參與的完整6G研發(fā)體系。在算力算法方面，我國科研機(jī)構(gòu)構(gòu)建的算力網(wǎng)絡(luò)可以支撐泛在互聯(lián)的實(shí)時(shí)計(jì)算需求，實(shí)現(xiàn)通信、網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算的高度協(xié)同，實(shí)現(xiàn)去中心化和系統(tǒng)可控之間的平衡與轉(zhuǎn)化，支撐國家內(nèi)外雙循環(huán)的大戰(zhàn)略。

在交互媒介與終端方面，我國AR/VR接入技術(shù)有長足的進(jìn)步；在腦機(jī)接口等相關(guān)技術(shù)方面已具有國際先進(jìn)水平，可以換道超車研究實(shí)現(xiàn)面向未來元宇宙需求的腦機(jī)接入解決方案。實(shí)際上，早在20世紀(jì)90年代初，錢學(xué)森就對虛擬現(xiàn)實(shí)有過展望，并起了一個(gè)很有“中國味”的名字——“靈境”，他指出“靈境”技術(shù)能“擴(kuò)展人腦的知覺”，預(yù)見到人機(jī)深度結(jié)合將對人類社會帶來深層變革。

應(yīng)該說，中國版Web3.0基座應(yīng)該是感、通、算、控一體化。其預(yù)期是實(shí)現(xiàn)一套元宇宙基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)平臺，建設(shè)感、通、算、控管一體的信息基座，支持泛在環(huán)境精準(zhǔn)感知、信息高效傳輸、協(xié)同高速計(jì)算、安全可信可管，支撐數(shù)字健康醫(yī)療、虛擬測試等典型場景。

總的來講，我國的元宇宙發(fā)展，需要在基礎(chǔ)理論、核心技術(shù)、重大應(yīng)用三部分上著力發(fā)展，需要制定構(gòu)建詳細(xì)的技術(shù)發(fā)展路線與技術(shù)底座體系。只有達(dá)到理論與實(shí)踐的統(tǒng)一，才能形成真正的消費(fèi)元宇宙和產(chǎn)業(yè)元宇宙。

編輯：黃飛

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