中國元宇宙應走自主創新之路 ——對話清華大學教授柴躍廷

宇宙納萬物，那元宇宙呢？

元宇宙（Metaverse），自其橫空出世之日起，便引萬千資本追捧。從其命名來看，大有超越現實宇宙之勢。

(資料圖片)

究竟什么是元宇宙？它將造就怎樣的新世界？中國的元宇宙將如何擺脫娛樂屬性為我國經濟社會發展服務？我國科學家還需要突破哪些基礎性、全局性、戰略性科技才能贏得國際競爭優勢？

《前沿科學》編輯部邀請到清華大學教授、電子商務交易技術國家工程實驗室主任柴躍廷，進行了對話。

明確數字文明發展趨勢與人類社會未來形態

《前沿科學》：近兩年來，在頂級流量加持與商業資本追逐下，“元宇宙”成為當下最熱的詞匯之一，其內涵也是眾說紛紜，請問您是如何看待元宇宙的？

柴躍廷：2021年，美國游戲公司Roblox上市成為“元宇宙第一股”，使得元宇宙迅速占據全球科技和產業發展的熱點，受到全球各國政府及企業的高度關注。

目前，元宇宙的概念及其內涵尚未形成共識，仍在持續發展過程中。主流的觀點是將元宇宙表述為與現實世界交互融合的虛擬世界，并強調在虛擬世界中逐步形成與現實世界交互融合、相互賦能、高質量運行的經濟社會體系。

在我看來，元宇宙概念的提出與發展，最為重要的一條是指出了數字文明的發展趨勢及人類社會發展的未來形態。

當前，現實世界空間面臨著氣候變化、環境污染、資源匱乏等諸多瓶頸和挑戰。發展元宇宙科技，可以開拓數字和意識空間，挖掘數字和智力資源，培育數字孿生、數字伴生等新型勞動力，研發新型數字工具，發展智能化的數字生產力，培育數字化的新業態，形成經濟與社會發展的新方向，不僅有利于經濟社會可持續發展，還有利于從根本上緩解氣候變化、環境污染、資源匱乏等諸多壓力。

《前沿科學》：您認為，元宇宙應該朝著什么方向發展？

柴躍廷：從全球范圍來看，元宇宙正處在從理性到感性，從觀望到實踐的過渡階段。從面向未來的角度講，在我國，發展元宇宙更為重要的目標應是融合物質科技、數字科技、智能科技等，拓展新的發展空間，培育新的發展動能，全面提高經濟社會發展的規模與質量，改善人們的物質與精神生活，增強軍事斗爭能力，提升社會治理水平，促進人類社會向著綠色、可持續、高質量的方向發展。

高度重視 換道競賽 元宇宙應有“中國方案”

《前沿科學》：2021年，美國社交媒體巨頭Facebook宣布正式更名為“Meta”，引發全網轟動。正如您所說，元宇宙概念自美國興起，美國的發展路徑是如何規劃的？相對來看，我國的元宇宙將呈現什么特點？

柴躍廷：美國主要依托當前在虛擬現實等方面的技術、產業、人才等優勢，以游戲、娛樂、社交等場景為突破口，建立虛擬運行環境，發展數字裝備、文創等資源，形成數據資產，在虛擬世界逐步形成相對獨立的經濟運行體系，然后再向經濟社會其他領域滲透。

如剛才提到的美國Meta等科技巨頭正積極與美國政策制定者合作，構建元宇宙發展藍圖。企業內部也對游戲、社交、娛樂等主要領域及虛擬現實、數字孿生、Web3.0等涉及的技術、系統與裝備進行了布局。在人才層面，美國更是具有相對優勢。

如果我國沿著美國謀劃的元宇宙發展路大力發展元宇宙，由于我們在技術、人才、產業發展方面存在較大差距，將始終處于追趕狀態，面臨被“技術殖民”或再次被“卡脖子”的風險。如果我們忽視或發展力度不夠，錯過元宇宙的發展，又會重蹈錯失數次工業革命時代的覆轍，可能再次錯失數字文明時代。

目前在全球范圍內，元宇宙的發展尚未形成明顯的競爭格局。我們唯一正確的選擇是：豐富元宇宙的內涵，提出元宇宙的“中國概念”，另辟蹊徑、換道競賽、變被動為主動，走自主發展的道路。即：避開美國元宇宙發展路徑，依托我國在基礎設施、產業及社會數字化等方面的綜合優勢，以農業、工業、服務業、文化科技、軍事、社會治理等經濟社會重點

領域的典型元宇宙應用場景為切入點，突破元宇宙基礎性、全局性、前瞻性核心技術，實施元宇宙試點示范工程，通過示范推廣，由點到線、以線織網，不斷迭代，系統推進經濟社會元宇宙應用。

《前沿科學》：具體來講，元宇宙的中國概念將重點關注哪些方面？

柴躍廷：從技術上說，中國元宇宙的核心技術主要包括數字生命技術、泛在操作系統技術、自然交互技術、虛擬生產與治理技術、可信協作網絡技術、虛擬現實技術、數字貨幣與金融技術、眾智科學理論與技術等，這也是在現有科技基礎上，需要研發的具有先發優勢的關鍵技術和引領未來發展的基礎前沿技術（如圖1所示）。

圖 1 元宇宙核心理論與關鍵技術框架

從內涵上說，一是要突出數字世界的主體性。數字世界的主體不僅僅是與現實世界中的人、企業、機構等主體和裝備、設施等客體映射的數字孿生，還可以是為現實世界主體提供服務的數字伴生，以及大批量、低成本創造數字孿生、數字伴生的基礎模型和構件（數字原生）。突出數字世界的主體性是為了培育數字世界中的“數字勞動者”，數據等客體（勞動對象）、數字化工具（勞動工具）相結合，形成新型的生產力。這就需要發展基礎性、原創性的數字生命技術、泛在操作系統技術、自然交互技術、可信協作網絡技術等，便于各類主體在可信互聯的基礎上進行協作。

二是突出元宇宙的智能性。元宇宙的智能不僅表現為現實和數字世界中不同類型主體具有的人類、人工等不同性質的智能，還表現為眾多主體間經交互作用涌現出來的智能，我們稱其為眾智。因此，元宇宙不僅僅是現實與數字世界的交互融合所形成的二元空間，更是現實、數字、意識世界交互融合形成的智能化三元空間。這就需要發展原創性的眾智科學理論與技術，探究眾智涌現的基本原理和規律，提升元宇宙的智能水平。

三是突出現實世界、數字世界、意識世界相互賦能的倍增效應?；诂F實世界的生產和治理技術及相關知識，在數字世界可以進行相關的試驗、測試、改善或開發新的生產與治理技術，應用于現實世界，二者相互賦能，可以節約資源、降低成本、提高效率和質量。這就需要發展原創性的虛擬生產與治理技術。

因此，我們認為，元宇宙是現實世界、數字世界、意識世界三元交互融合、相互賦能的智能化空間中高質量運行的經濟社會系統，是數字文明的新階段，是人類社會發展的未來形態。我國應從這一高度出發，不斷完善元宇宙的“中國概念”及其內涵，確立元宇宙的發展目標，謀定元宇宙的發展路徑，形成并發展元宇宙的“中國方案”。

《前沿科學》：社會公眾對于現實世界與數字世界都有一定的認識，那么，什么是意識世界？如何理解三個世界間的關系？

柴躍廷：意識世界由人、機、物等各類智能構成。任何智能均從屬于現實世界或數字世界的一個特定主體。各類智能相互感知、融合，相互促進，共同進化。意識世界一切可能的活動和行為表現為各類智能的度量、融合、計算等，即眾智科學。

現實世界及自然、空間、生命等物質科技是元宇宙運行的重要基礎；數字世界及互聯網、云計算、大數據、物聯網、區塊鏈、5G 等數字科技是元宇宙運行的重要支撐；意識世界及人類智能、人工智能、生物智能融合的智能科技是元宇宙運行的重要保障。

現實世界、數字世界、意識世界既相對獨立，又相互賦能。相互賦能的主要表現為：現實和數字世界的客體“主體化”，有利于提升經濟社會活動的運營管理效能。現實世界中主體、客體與數字世界中的數字孿生之間通過交互，相互影響，借助意識世界相互促進，共同提升使能能力；現實世界中的生產和治理技術與數字世界中的虛擬生產和治理技術互為應用，相互促進，共同提升技術水平。

發展元宇宙科技與產業，可以實現現實世界的主客體、數字世界的數字孿生、數字伴生等主客體之間在時空、體能、技能、智能等方面的相互協調配合、互為決策和共同提升使能能力，有利于提高各類主體的工作效能；可以實現現實世界的大部分客體主體化，有利于提升經濟社會活動的運營管理效能；可以發展數字世界中的各類虛擬生產、經營與管理技術并應用于現實世界，有利于節約物理資源，降低各類經濟社會活動的試驗成本。

元宇宙科技是順應科技發展趨勢、面向人類發展未來、基于創新思想驅動的新型科技發展方向。創新思想是驅動元宇宙形成與發展的方向、路徑和具體形態的源泉。物質科技、數字科技、智能科技是推動現實世界、數字世界、意識世界高度融合、萬事萬物深度互聯，形成與發展元宇宙的方式和手段。因此，元宇宙不僅是物質科技、數字科技、智能科技成果綜合應用的重要場景，更是物質科技、數字科技、智能科技交叉融合的使能之地。

產業、技術與市場 我國發展元宇宙具備天然優勢

《前沿科學》：從當前的技術發展來看，我國為走好元宇宙的中國路徑打下了哪些重要基礎？

柴躍廷：我國在基礎設施、產業及社會數字化、基礎支撐技術等方面具有發展元宇宙的綜合優勢。

在信息網絡基礎設施層面，我國正在建設高速泛在、空天地一體、集成互聯、安全高效的信息網絡基礎設施，有序推進骨干網擴容，協同推進千兆光纖網絡和5G網絡基礎設施建設，前瞻布局第六代移動通信網絡（6G），積極推進空間信息基礎設施演進升級，加快布局衛星通信網絡等面向全球覆蓋的新型網絡。

在產業數字化方面，創新發展智慧農業，大力提升農業生產、加工、銷售、物流等產業鏈各環節數字化水平。大力發展智能制造，推動研發設計、生產制造、經營管理、市場服務等全生命周期數字化轉型。全面加快商貿、物流、金融等服務業數字化轉型，優化管理體系和服務模式，提高服務業的品質效益和價值鏈高端化水平。

在電子政務方面，依托國家政務服務平臺，推動跨部門跨地域并聯審批、聯合監管和協同決策，實現利企便民高頻服務“全網通辦”。數字身份統一認證和電子證照、電子簽章、電子公文等互信互認的步伐進一步加快，推動政務服務線上線下整體聯動、全流程在線、向基層深度拓展。

在社會服務方面，加快推動文化教育、醫療健康、會展旅游、體育健身等領域公共服務資源數字化供給和網絡化服務，促進優質資源深化利用、共享復用。運用互聯網、大數據、人工智能、區塊鏈等技術，強化就業、養老、兒童福利、托育、家政等民生需求迫切領域供需對接，實現以市場化手段優化資源配置。

在基礎支撐技術方面，我國5G、云計算、大數據、物聯網、人工智能、區塊鏈、AR/VR技術等逐步趨于成熟，市場規模也在逐年擴大，為我國元宇宙的發展奠定了良好的基礎。齊全的產業鏈和技術、龐大的市場規模使我國元宇宙發展具備天然的發展優勢。

《前沿科學》：發展元宇宙科技與產業應率先選擇哪些方面加強投入力度？

柴躍廷：以經濟社會重點領域典型應用為切入點，涉及的核心理論與技術不僅僅是虛擬現實領域，而是更為廣泛的、覆蓋全局的、基礎性的、目前處于萌芽狀態的數字生命、自然交互、泛在操作系統、可信協作網絡、虛擬生產與治理技術等，率先突破這些理論與技術是我們的重大機遇，可以從根本上改變我們被動發展的局面，把握發展的主導權。

根本來看，還要從頂層設計向下延伸，可以將發展元宇宙科技與產業作為推進經濟社會高質量發展的戰略抓手，研究出臺元宇宙科技與產業創新發展的指導性意見，強化相關人才培養，建立適應元宇宙科技與產業創新發展的組織管理機制，實施元宇宙科技與產業創新發展專項，重點研發具有先發制人的原創性、基礎性的數字生命、自然交互等關鍵技術。圍繞國民經濟與社會發展重點領域，設計并實施系列元宇宙應用示范場景，推動形成一批國際一流的頭部企業，進而推進元宇宙科技與產業創新體系、標準體系、治理體系的建設。

發展元宇宙科技與產業，形成元宇宙空間的經濟社會運行體系，需要在現實世界現有制度體系和行為規范的基礎上，逐步建立適應現實世界、數字世界、意識世界相互融合并賦能需求與發展的新的制度體系與行為規范，這將是世界各國競爭的焦點之一。要想掌控元宇宙發展的話語權、贏得元宇宙發展的競爭優勢，必須率先或主導制定元宇宙的制度體系與行為規范，維護元宇宙秩序，規范元宇宙行為。

元宇宙科技及產業的快速發展，必將催生技術革命的新浪潮，開拓驅動發展的新動能，塑造生活交際的新方式，最終走向數字文明的新階段，呈現人類社會發展的未來形態。

小檔案

柴躍廷，現工作于清華大學自動化系，博士生導師，現任電子商務交易技術國家工程實驗室主任。兼任科技部現代服務業總體專家組組長、國家標準化管理委員會電子商務標準化工作總體組組長等職。

主要研究領域為電子商務及現代服務業等。作為項目負責人成功完成國家級重大項目20余項。獲省部級科技進步獎3項，獲清華大學教學科研成果獎5項，出版著作6部，在國內外重要刊物及會議發表論文100余篇。

標簽： 數字世界 前沿科學 治理技術