作者：張平（中國工程院院士、北京郵電大學教授）

　　元宇宙這個詞語，可以追溯到1992年的科幻小說《雪崩》，其中描述了一個比地球還要巨大的元宇宙世界——互聯(lián)網(wǎng)技術和虛擬現(xiàn)實技術創(chuàng)造出來的虛擬世界。如今，歷經(jīng)30年的時光，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——孫悟空就相當于“元”，它擁有四個方面的變化。第一是千里眼，電視和視頻實現(xiàn)了這個幻想；第二是順風耳，電話和手機也已實現(xiàn)；第三是一個筋斗能飛十萬八千里，飛機也實現(xiàn)了這個幻想。

　　目前還沒有實現(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幻想世界的變化。從這個角度來理解，孫悟空的這個本領與元宇宙“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)技術和虛擬現(xiàn)實技術創(chuàng)造出的巨大元宇宙世界。如果說《西游記》是幻想，到了《雪崩》便有了在技術上實現(xiàn)的可能。及至2021年，臉書（Facebook）改名Meta，向元宇宙領域轉(zhuǎn)型。馬克·扎克伯格構思的未來世界，是虛擬世界與現(xiàn)實世界的融合，這是在技術上具有劃時代意義的一次更名。

　　互聯(lián)網(wǎng)形成了基本的網(wǎng)絡化構建人際關系社區(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，人們可以在任何時間，任何地方，和任何人進行交互。人是網(wǎng)絡的連接者，互聯(lián)網(wǎng)將個體直接連接起來。

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

　　數(shù)字技術在經(jīng)濟社會各個方面的拓展，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現(xiàn)。

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

　　由此，元宇宙的認知也由三部分組成，分別是具身認知、離身認知和分身認知。在發(fā)展元宇宙的過程中，經(jīng)濟系統(tǒng)與物理系統(tǒng)也是平行而存在的。在經(jīng)濟學上，這種經(jīng)濟系統(tǒng)在未來可能是一個增量——它能為我們產(chǎn)生很多經(jīng)濟價值，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)濟效益。未來，元宇宙將可能替代這種方式，為人類的經(jīng)濟發(fā)展提供一個新勢能。

　　元宇宙是人類進化的一個重要分水嶺，其會催生現(xiàn)實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，將進一步影響政治、經(jīng)濟、網(wǎng)絡文化安全等方面。

　　在社會發(fā)展方面，現(xiàn)在姑且可以認為元宇宙是網(wǎng)絡虛擬化進程的最終形態(tài)，哲學家、科學家還會不斷涌現(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程中的一個重要歷史性節(jié)點。這可能會引發(fā)正反兩個結果——壞的結果，徹底滑向虛擬化陷阱，成為人類依賴的數(shù)字空間；好的結果則是與現(xiàn)實社會耦合增強，對現(xiàn)實社會進行有益補充。

　　我們需要做的，是要防止滑向壞的結果，避免步入虛擬化陷阱。需要注意以下幾個方面：首先是防止知識停滯，因為元宇宙所有的知識是已知的，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，因為元宇宙數(shù)字化程序無自然隨機性，要避免成為邏輯和計算的環(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)絡架構

　　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)鏈條除了基礎設施建設、基礎技術支撐外，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。

　　元宇宙基礎設施包括交互和媒介終端。在基礎技術方面，理想的元宇宙的基礎技術應支持大規(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證技術，實現(xiàn)元宇宙1.0的八大元素，包括身份、社交、沉浸感、低延時、多元化、隨時隨地、文明、經(jīng)濟系統(tǒng)。

　　在宏觀的技術上，Web3.0是元宇宙的底層網(wǎng)絡架構。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)塊鏈技術等一系列技術推動下，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)務模式和新市場，啟動新全球數(shù)字經(jīng)濟系統(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，在計算機互聯(lián)網(wǎng)時代，是單向閱讀式的。到移動互聯(lián)網(wǎng)時期，智能手機出現(xiàn)了，這就是Web2.0。到了Web3.0，AR、VR技術興起。此時，算力承載各種應用的半壁江山，云計算、區(qū)塊鏈，加上算力網(wǎng)絡、隱私計算和跨鏈計算，構成了現(xiàn)在的區(qū)塊鏈，信息形態(tài)向沉浸性、交互性、開放性逐漸增強的方向發(fā)展。

　　可以看出，從Web1.0到Web3.0之間是一個逐漸去中心化的歷程。Web1.0是可閱讀式的互聯(lián)網(wǎng)，每個人都在網(wǎng)絡中下載，網(wǎng)絡中下行的鏈路數(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之上的終極應用生態(tài)系統(tǒng)，其構建的網(wǎng)絡生態(tài)，可信地承載個人的社交身份和資產(chǎn)，以及個人在該社會經(jīng)濟系統(tǒng)中的資源稟賦，價值創(chuàng)造和價值實現(xiàn)，支撐起新的虛擬社會經(jīng)濟系統(tǒng)。

　　可以看出，元宇宙和Web3.0關系非常密切。從整體上看，元宇宙與Web3.0處于重合狀態(tài)，即Web3.0的網(wǎng)絡生態(tài)，與元宇宙的生態(tài)構建需求非常匹配。從技術體系看，Web3.0的技術特征需求，補全了元宇宙生態(tài)的底層技術支撐。從演進歷程看，隨著Web3.0技術雙向滲透打破虛擬和現(xiàn)實的界限，以及用戶身份跨越Web2.0時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)。

　　中國應積極制定元宇宙技術標準和規(guī)則

　　元宇宙構建了虛擬和現(xiàn)實世界的橋梁，讓虛擬世界變成了平行宇宙。元宇宙涉及政治、經(jīng)濟、社會、文化、法律、意識形態(tài)、網(wǎng)絡主權等核心利益。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)的所有權和使用權等概念正在受到挑戰(zhàn)。與試圖確定誰“擁有”數(shù)據(jù)相比，更重要的是誰有權訪問、控制和使用數(shù)據(jù)。我國需要主動開展元宇宙基礎設施關鍵核心技術攻關，避免出現(xiàn)成為元宇宙全球最大數(shù)據(jù)生產(chǎn)國，而其他國家主導全球元宇宙技術標準和規(guī)則的局面。

　　暢通我國數(shù)字經(jīng)濟雙循環(huán)，需要增強數(shù)據(jù)、算力等生產(chǎn)要素。只有構建中國自主可控的元宇宙技術標準體系，才有可能以安全的數(shù)據(jù)要素為核心，分享數(shù)據(jù)價值。因此，我國必須引領世界元宇宙科技發(fā)展前沿，打造完全自主可控的中國元宇宙基礎設施與生態(tài)環(huán)境。

　　能夠形成元宇宙應用的關鍵是構建可利用的基礎技術和支付體系，以及各種元宇宙的應用?？偟膩碚f，就是要去中心化，構建“軟硬件許可Web3.0”的元宇宙核心技術和標準體系、基礎設施、基礎技術、支付體系、典型應用，這應該是我國的元宇宙體系架構。

　　我國在基礎設施方面有深厚積累。在通信網(wǎng)絡方面，我國在5G時代確立了全球主導地位。針對6G研發(fā)，“十四五”規(guī)劃明確提出要前瞻布局6G網(wǎng)絡技術儲備，形成了產(chǎn)學研用共同參與的完整6G研發(fā)體系。在算力算法方面，我國科研機構構建的算力網(wǎng)絡可以支撐泛在互聯(lián)的實時計算需求，實現(xiàn)通信、網(wǎng)絡與計算的高度協(xié)同，實現(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接入技術有長足的進步；在腦機接口等相關技術方面已具有國際先進水平，可以換道超車研究實現(xiàn)面向未來元宇宙需求的腦機接入解決方案。實際上，早在20世紀90年代初，錢學森就對虛擬現(xiàn)實有過展望，并起了一個很有“中國味”的名字——“靈境”，他指出“靈境”技術能“擴展人腦的知覺”，預見到人機深度結合將對人類社會帶來深層變革。

　　應該說，中國版Web3.0基座應該是感、通、算、控一體化。其預期是實現(xiàn)一套元宇宙基礎設施技術平臺，建設感、通、算、控管一體的信息基座，支持泛在環(huán)境精準感知、信息高效傳輸、協(xié)同高速計算、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，需要在基礎理論、核心技術、重大應用三部分上著力發(fā)展，需要制定構建詳細的技術發(fā)展路線與技術底座體系。只有達到理論與實踐的統(tǒng)一，才能形成真正的消費元宇宙和產(chǎn)業(yè)元宇宙。