元宇宙国际论坛：元宇宙发展现状分析

2022年7月4日，由南京信息工程大学和中国移动通信联合会元宇宙产业委员会主办，南京信息工程大学人工智能学院（未来技术学院）和杭州数字经济联合会元宇宙专业委员会承办，央链直播的“元宇宙与智慧教育国际论坛”在线上、线下双轨进行。论坛由元宇宙产业委常务副主任委员、南京信息工程大学人工智能学院院长潘志庚教授主持，论坛对元宇宙发展现状进行了分析。

论坛认为，20世纪90年代初，钱学森开始了解到“Virtual Reality”（虚拟现实技术），便想到将之应用于人机结合和人脑开发的层面上，并给其取名为“灵境”。他认为，灵境技术的产生和发展将扩展人脑的感知和人机结合的体验，使人与计算机的结合进入到深度融合的时代，并认为这一技术将引发震撼世界的变革，成为人类历史上的大事。

元宇宙到底是个什么宇宙？

元宇宙一词最早诞生于1992年的科幻小说《雪崩》，小说里面描绘出了一个庞大的虚拟世界。在这个虚拟世界里，人们可以用数字化身来控制提高自身的地位。并且，在人们所期望的元宇宙中，大家可以随时切换身份、自由穿梭在数字和物理世界中，并在这个虚拟世界中学习、工作、交友、购物和旅游等。而在现实中能做的在元宇宙中也可以完成。

清华大学新闻学院沈阳教授这样定义元宇宙：元宇宙是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态。它是基于数字孪生技术和扩展现实技术在现实世界镜像中完成的沉浸式体验。元宇宙是一个不断发展和不断演变的概念，不同参与者以自己的方式不断丰富着它的含义。

元宇宙的构建需要哪些步骤

（1）数字孪生：现实世界完全镜像到虚拟世界中，在虚拟空间内建立包括人、物品和环境等要素在内的拟真动态孪生体。

（2）虚拟原生：虚拟世界里的人物能自动生成运转起来。不需要借助真实场景来参与。

（3）虚拟共生：现实世界信息与虚拟世界信息融合，且能相互共生。例如在虚拟世界拍照能够在现实世界中发朋友圈并打印。

（4）虚实联动：通过人工智能引擎支撑高仿机器人或虚拟人，并与现实世界中的自然人进行交互，同时实现场景和资产的虚实联动。

元宇宙的技术瓶颈

元宇宙所依赖的各项技术间呈现木桶效应，即元宇宙能够实现到什么样的程度取决于那块“短板”技术发展到什么阶段。就当前技术而言，各项技术只满足初期元宇宙的应用发展需要。虽然5G技术实现大范围覆盖，并且其延时问题得到较大改善，但仅仅可初步容纳目前元宇宙用户规模；UGC 内容、3D 引擎以及算力等也仅仅可实现元宇宙的初级要求；AR、VR等虚拟现实技术虽然已达到元宇宙的基础要求，但仍需优化，长远来看是否作为进入元宇宙的主要入口仍是未知数；区块链稳步发展，不断拓宽下游应用场景，但基于区块链技术的虚拟货币下一步需要地域性政策法制的规范和监管。

（1）仿真交互技术——XR

XR提供沉浸式体验，目标是全面接管人类的视觉、听觉、触觉等，并通过动作捕捉实现元宇宙中的信息输入、输出。目前虚拟空间视觉和听觉的体验上走的最快，嗅觉、触觉和意念体验有了起步，味觉是多种感官的综合，目前尚未起步。当前XR领域发展面临的瓶颈来自于内容和技术两个方面。内容层面，优质内容是吸引用户的内生驱动力，将带动硬件及行业发展。而目前虚拟现实行业内容成熟度不高，内容品类仍以游戏、社交、影视等应用场景为主，办公、健身等应用场景开始深入，其他应用场景处于启蒙阶段，并且在数量、质量和覆盖面等方面有待提高。技术层面，众多厂商在VR/AR硬件技术方面投入巨大，使终端设备的价格偏高，且伴随着使用感不佳、环境限制、便携性差、设备兼容性差和续航时间短等问题。

（2）物联网

物联网要实现规模化加速演变仍需解决一些难题。第一，成本高昂，物联网传感器品类众多，包括摄像头传感器、温度/湿度传感器和大气污染传感器等。品类众多而难以形成规模效应，边际成本较高，从而导致整个物联网建设成本居高不下。因此，只有降低成本才能更大范围地推动物联网发展。第二，技术还不成熟，传感器收集数据后需要进行大数据分析，但是目前各行业之间数据收集和数据分析尚不能打通，只有与行业应用深度融合的数据分析才能释放大量价值。第三，安全问题，相比像手机一样拥有较为安全的硬防护措施，传感器结构比较简单，极易成为被分布式拒绝服务攻击的跳板。综上所述，物联网必须解决成本、技术、安全等方面的发展难题，才能进一步被行业广泛应用。

（3）区块链

在构建“元宇宙”的相关技术里，如果没有区块链，“元宇宙”可能永远都是一种游戏形态，但是区块链打通了这个虚拟世界和现实的桥梁，让“虚拟世界”变成了“平行宇宙”。区块链作为新一代互联网底层技术，其发展经过了早期探索、市场准备和市场认可阶段，现已步入产业发展阶段。目前比较典型的是区块链金融领域结合应用。在元宇宙中，下一阶段区块链和NFT将解决元宇宙生产资料和资产所有权的问题。区块链技术当前发展至NFT阶段，开启数字内容资产化时代。区块链发展的主要难点在于技术瓶颈和监管合规性挑战。在技术方面，目前区块链在金融、电子政务等领域已有所发展，但是对于其他要求比较高的业务场景很难满足需求。具体来说，区块链作为分布式系统，吞吐量与确认时延一直是制约区块链应用的瓶颈问题，三者是相互矛盾的指标，很难全部达标。但是，对于元宇宙这样的应用场景，对速度、吞吐量和存储成本有较高的要求，甚至许多时候业界不得不牺牲去中心或安全来换取效率。另外，“信息壁垒”和“实物上链”是当前影响区块链技术实际产业落地的两大挑战。

4）移动通信网络

目前我们处于从5G 向6G过渡的初期，理想中元宇宙的运行至少需要6G及以上的网络。预计6G网络通信在2030年能够全面落地。相比于5G、6G能够支持微妙甚至亚微秒级别的延迟通信，支持室内10厘米、室外1米定位精度，支持全球范围的“万物互联”。比较直观地来讲，在6G时代，我们下载几百部电影只需要眨眼的功夫，真正能实现几乎零延时地在元宇宙穿梭互动。

元宇宙的最初形态应当是属于全世界、全人类、去中心化和拥有内容生态和闭环经济系统的虚拟空间。由于各国对于和互联网相关的政策各不相同，在虚拟世界的物品、文化与权利归属将成为各国持续探索的问题。技术层面，元宇宙作为人类的共有平台，其去中心化属性的元宇宙底层架构、基础设施和硬件终端的持续升级将带来全球产业协作的问题。同时企业的知识权归属使得各厂商拥有不同的标准协议，对于不同技术方案如何在统一平台运行也将是技术提供方共同面对的问题。此外，元宇宙最终形态需要近乎无限的算力，也带来了巨量的能源消耗，而能源的供给来自于现实世界，因此元宇宙永远无法独立于现实世界存在。元宇宙时代人类社会仍然具备现实与虚拟双重属性，需要同步发展。当任何一方发展停滞，都将让另一方发展上线达到瓶颈。

结语

理想中的元宇宙应该是无边界、无国界、底层开放互通的平台，且不应归属任何单一公司或国家。但很多国家政府对于元宇宙的理解还非常初级。因此，可以预见的是，随着元宇宙的发展，未来一定会产生一系列与国家、社会、法治和文明相关的问题和挑战。元宇宙在给监管者提出难题的同时也会因为监管者的应对而不得不面对自身发展的难题。在这个过程中，相关的法律法规会逐步完善，各国政府的监管能力会逐步提升，国际间的合作与协同会逐步加强。监管者、平台提供者、价值创造者和使用者的责任权利会逐步清晰，这是元宇宙与真实世界碰撞博弈的过程，也是元宇宙成长和成熟的过程。