宇宙纳万物，那元宇宙呢？

元宇宙（Metaverse），自其横空出世之日起，便引万千资本追捧。从其命名来看，大有超越现实宇宙之势。

究竟什么是元宇宙？它将造就怎样的新世界？中国的元宇宙将如何摆脱娱乐属性为我国经济社会发展服务？我国科学家还需要突破哪些基础性、全局性、战略性科技才能赢得国际竞争优势？

《前沿科学》编辑部邀请到清华大学教授、电子商务交易技术国家工程实验室主任柴跃廷，进行了对话。

明确数字文明发展趋势与人类社会未来形态

《前沿科学》：近两年来，在顶级流量加持与商业资本追逐下，“元宇宙”成为当下最热的词汇之一，其内涵也是众说纷纭，请问您是如何看待元宇宙的？

柴跃廷：2021年，美国游戏公司Roblox上市成为“元宇宙第一股”，使得元宇宙迅速占据全球科技和产业发展的热点，受到全球各国政府及企业的高度关注。

目前，元宇宙的概念及其内涵尚未形成共识，仍在持续发展过程中。主流的观点是将元宇宙表述为与现实世界交互融合的虚拟世界，并强调在虚拟世界中逐步形成与现实世界交互融合、相互赋能、高质量运行的经济社会体系。

在我看来，元宇宙概念的提出与发展，最为重要的一条是指出了数字文明的发展趋势及人类社会发展的未来形态。

当前，现实世界空间面临着气候变化、环境污染、资源匮乏等诸多瓶颈和挑战。发展元宇宙科技，可以开拓数字和意识空间，挖掘数字和智力资源，培育数字孪生、数字伴生等新型劳动力，研发新型数字工具，发展智能化的数字生产力，培育数字化的新业态，形成经济与社会发展的新方向，不仅有利于经济社会可持续发展，还有利于从根本上缓解气候变化、环境污染、资源匮乏等诸多压力。

《前沿科学》：您认为，元宇宙应该朝着什么方向发展？

柴跃廷：从全球范围来看，元宇宙正处在从理性到感性，从观望到实践的过渡阶段。从面向未来的角度讲，在我国，发展元宇宙更为重要的目标应是融合物质科技、数字科技、智能科技等，拓展新的发展空间，培育新的发展动能，全面提高经济社会发展的规模与质量，改善人们的物质与精神生活，增强军事斗争能力，提升社会治理水平，促进人类社会向着绿色、可持续、高质量的方向发展。

高度重视 换道竞赛 元宇宙应有“中国方案”

《前沿科学》：2021年，美国社交媒体巨头Facebook宣布正式更名为“Meta”，引发全网轰动。正如您所说，元宇宙概念自美国兴起，美国的发展路径是如何规划的？相对来看，我国的元宇宙将呈现什么特点？

柴跃廷：美国主要依托当前在虚拟现实等方面的技术、产业、人才等优势，以游戏、娱乐、社交等场景为突破口，建立虚拟运行环境，发展数字装备、文创等资源，形成数据资产，在虚拟世界逐步形成相对独立的经济运行体系，然后再向经济社会其他领域渗透。

如刚才提到的美国Meta等科技巨头正积极与美国政策制定者合作，构建元宇宙发展蓝图。企业内部也对游戏、社交、娱乐等主要领域及虚拟现实、数字孪生、Web3.0等涉及的技术、系统与装备进行了布局。在人才层面，美国更是具有相对优势。

如果我国沿着美国谋划的元宇宙发展路大力发展元宇宙，由于我们在技术、人才、产业发展方面存在较大差距，将始终处于追赶状态，面临被“技术殖民”或再次被“卡脖子”的风险。如果我们忽视或发展力度不够，错过元宇宙的发展，又会重蹈错失数次工业革命时代的覆辙，可能再次错失数字文明时代。

目前在全球范围内，元宇宙的发展尚未形成明显的竞争格局。我们唯一正确的选择是：丰富元宇宙的内涵，提出元宇宙的“中国概念”，另辟蹊径、换道竞赛、变被动为主动，走自主发展的道路。即：避开美国元宇宙发展路径，依托我国在基础设施、产业及社会数字化等方面的综合优势，以农业、工业、服务业、文化科技、军事、社会治理等经济社会重点

领域的典型元宇宙应用场景为切入点，突破元宇宙基础性、全局性、前瞻性核心技术，实施元宇宙试点示范工程，通过示范推广，由点到线、以线织网，不断迭代，系统推进经济社会元宇宙应用。

《前沿科学》：具体来讲，元宇宙的中国概念将重点关注哪些方面？

柴跃廷：从技术上说，中国元宇宙的核心技术主要包括数字生命技术、泛在操作系统技术、自然交互技术、虚拟生产与治理技术、可信协作网络技术、虚拟现实技术、数字货币与金融技术、众智科学理论与技术等，这也是在现有科技基础上，需要研发的具有先发优势的关键技术和引领未来发展的基础前沿技术（如图1所示）。

图 1 元宇宙核心理论与关键技术框架

从内涵上说，一是要突出数字世界的主体性。数字世界的主体不仅仅是与现实世界中的人、企业、机构等主体和装备、设施等客体映射的数字孪生，还可以是为现实世界主体提供服务的数字伴生，以及大批量、低成本创造数字孪生、数字伴生的基础模型和构件（数字原生）。突出数字世界的主体性是为了培育数字世界中的“数字劳动者”，数据等客体（劳动对象）、数字化工具（劳动工具）相结合，形成新型的生产力。这就需要发展基础性、原创性的数字生命技术、泛在操作系统技术、自然交互技术、可信协作网络技术等，便于各类主体在可信互联的基础上进行协作。

二是突出元宇宙的智能性。元宇宙的智能不仅表现为现实和数字世界中不同类型主体具有的人类、人工等不同性质的智能，还表现为众多主体间经交互作用涌现出来的智能，我们称其为众智。因此，元宇宙不仅仅是现实与数字世界的交互融合所形成的二元空间，更是现实、数字、意识世界交互融合形成的智能化三元空间。这就需要发展原创性的众智科学理论与技术，探究众智涌现的基本原理和规律，提升元宇宙的智能水平。

三是突出现实世界、数字世界、意识世界相互赋能的倍增效应。基于现实世界的生产和治理技术及相关知识，在数字世界可以进行相关的试验、测试、改善或开发新的生产与治理技术，应用于现实世界，二者相互赋能，可以节约资源、降低成本、提高效率和质量。这就需要发展原创性的虚拟生产与治理技术。

因此，我们认为，元宇宙是现实世界、数字世界、意识世界三元交互融合、相互赋能的智能化空间中高质量运行的经济社会系统，是数字文明的新阶段，是人类社会发展的未来形态。我国应从这一高度出发，不断完善元宇宙的“中国概念”及其内涵，确立元宇宙的发展目标，谋定元宇宙的发展路径，形成并发展元宇宙的“中国方案”。

《前沿科学》：社会公众对于现实世界与数字世界都有一定的认识，那么，什么是意识世界？如何理解三个世界间的关系？

柴跃廷：意识世界由人、机、物等各类智能构成。任何智能均从属于现实世界或数字世界的一个特定主体。各类智能相互感知、融合，相互促进，共同进化。意识世界一切可能的活动和行为表现为各类智能的度量、融合、计算等，即众智科学。

现实世界及自然、空间、生命等物质科技是元宇宙运行的重要基础；数字世界及互联网、云计算、大数据、物联网、区块链、5G 等数字科技是元宇宙运行的重要支撑；意识世界及人类智能、人工智能、生物智能融合的智能科技是元宇宙运行的重要保障。

现实世界、数字世界、意识世界既相对独立，又相互赋能。相互赋能的主要表现为：现实和数字世界的客体“主体化”，有利于提升经济社会活动的运营管理效能。现实世界中主体、客体与数字世界中的数字孪生之间通过交互，相互影响，借助意识世界相互促进，共同提升使能能力；现实世界中的生产和治理技术与数字世界中的虚拟生产和治理技术互为应用，相互促进，共同提升技术水平。

发展元宇宙科技与产业，可以实现现实世界的主客体、数字世界的数字孪生、数字伴生等主客体之间在时空、体能、技能、智能等方面的相互协调配合、互为决策和共同提升使能能力，有利于提高各类主体的工作效能；可以实现现实世界的大部分客体主体化，有利于提升经济社会活动的运营管理效能；可以发展数字世界中的各类虚拟生产、经营与管理技术并应用于现实世界，有利于节约物理资源，降低各类经济社会活动的试验成本。

元宇宙科技是顺应科技发展趋势、面向人类发展未来、基于创新思想驱动的新型科技发展方向。创新思想是驱动元宇宙形成与发展的方向、路径和具体形态的源泉。物质科技、数字科技、智能科技是推动现实世界、数字世界、意识世界高度融合、万事万物深度互联，形成与发展元宇宙的方式和手段。因此，元宇宙不仅是物质科技、数字科技、智能科技成果综合应用的重要场景，更是物质科技、数字科技、智能科技交叉融合的使能之地。

产业、技术与市场 我国发展元宇宙具备天然优势

《前沿科学》：从当前的技术发展来看，我国为走好元宇宙的中国路径打下了哪些重要基础？

柴跃廷：我国在基础设施、产业及社会数字化、基础支撑技术等方面具有发展元宇宙的综合优势。

在信息网络基础设施层面，我国正在建设高速泛在、空天地一体、集成互联、安全高效的信息网络基础设施，有序推进骨干网扩容，协同推进千兆光纤网络和5G网络基础设施建设，前瞻布局第六代移动通信网络（6G），积极推进空间信息基础设施演进升级，加快布局卫星通信网络等面向全球覆盖的新型网络。

在产业数字化方面，创新发展智慧农业，大力提升农业生产、加工、销售、物流等产业链各环节数字化水平。大力发展智能制造，推动研发设计、生产制造、经营管理、市场服务等全生命周期数字化转型。全面加快商贸、物流、金融等服务业数字化转型，优化管理体系和服务模式，提高服务业的品质效益和价值链高端化水平。

在电子政务方面，依托国家政务服务平台，推动跨部门跨地域并联审批、联合监管和协同决策，实现利企便民高频服务“全网通办”。数字身份统一认证和电子证照、电子签章、电子公文等互信互认的步伐进一步加快，推动政务服务线上线下整体联动、全流程在线、向基层深度拓展。

在社会服务方面，加快推动文化教育、医疗健康、会展旅游、体育健身等领域公共服务资源数字化供给和网络化服务，促进优质资源深化利用、共享复用。运用互联网、大数据、人工智能、区块链等技术，强化就业、养老、儿童福利、托育、家政等民生需求迫切领域供需对接，实现以市场化手段优化资源配置。

在基础支撑技术方面，我国5G、云计算、大数据、物联网、人工智能、区块链、AR/VR技术等逐步趋于成熟，市场规模也在逐年扩大，为我国元宇宙的发展奠定了良好的基础。齐全的产业链和技术、庞大的市场规模使我国元宇宙发展具备天然的发展优势。

《前沿科学》：发展元宇宙科技与产业应率先选择哪些方面加强投入力度？

柴跃廷：以经济社会重点领域典型应用为切入点，涉及的核心理论与技术不仅仅是虚拟现实领域，而是更为广泛的、覆盖全局的、基础性的、目前处于萌芽状态的数字生命、自然交互、泛在操作系统、可信协作网络、虚拟生产与治理技术等，率先突破这些理论与技术是我们的重大机遇，可以从根本上改变我们被动发展的局面，把握发展的主导权。

根本来看，还要从顶层设计向下延伸，可以将发展元宇宙科技与产业作为推进经济社会高质量发展的战略抓手，研究出台元宇宙科技与产业创新发展的指导性意见，强化相关人才培养，建立适应元宇宙科技与产业创新发展的组织管理机制，实施元宇宙科技与产业创新发展专项，重点研发具有先发制人的原创性、基础性的数字生命、自然交互等关键技术。围绕国民经济与社会发展重点领域，设计并实施系列元宇宙应用示范场景，推动形成一批国际一流的头部企业，进而推进元宇宙科技与产业创新体系、标准体系、治理体系的建设。

发展元宇宙科技与产业，形成元宇宙空间的经济社会运行体系，需要在现实世界现有制度体系和行为规范的基础上，逐步建立适应现实世界、数字世界、意识世界相互融合并赋能需求与发展的新的制度体系与行为规范，这将是世界各国竞争的焦点之一。要想掌控元宇宙发展的话语权、赢得元宇宙发展的竞争优势，必须率先或主导制定元宇宙的制度体系与行为规范，维护元宇宙秩序，规范元宇宙行为。

元宇宙科技及产业的快速发展，必将催生技术革命的新浪潮，开拓驱动发展的新动能，塑造生活交际的新方式，最终走向数字文明的新阶段，呈现人类社会发展的未来形态。

小档案

柴跃廷，现工作于清华大学自动化系，博士生导师，现任电子商务交易技术国家工程实验室主任。兼任科技部现代服务业总体专家组组长、国家标准化管理委员会电子商务标准化工作总体组组长等职。

主要研究领域为电子商务及现代服务业等。作为项目负责人成功完成国家级重大项目20余项。获省部级科技进步奖3项，获清华大学教学科研成果奖5项，出版著作6部，在国内外重要刊物及会议发表论文100余篇。