元宇宙基本概念、特征、技术体系及发展现状如何？

美国率先推出元宇宙概念，拥抱创新的同时积极关注数据安全与加密货币监管。

1.元宇宙的基本概念

元宇宙(Metaverse)，由美国科幻作家尼尔·斯蒂芬森(Neal Stephenson)于1992年在其著 作《雪崩》中提出，是指一个与现实世界平行、相互影响并且始终在线的数字虚拟世界。 人们可在元宇宙中生活、娱乐、工作、交易，比如在虚拟世界中与家人朋友吃饭逛街、用 虚拟货币交易等。2021年3月，美国Roblox公司首次将“元宇宙”写进招股说明书，引发 了社会各界的关注。2021年10月，Facebook更名为Meta，确定将在未来几年转型成为 元宇宙公司，引发了“元宇宙”概念第二波热潮。

业界对“元宇宙”的概念众说纷纭，至今未有被广泛认可的确切定义。国内外科技巨头、 企业家、知名学者对“元宇宙”的理解认知主要有五类：一是认为元宇宙是下一代互联网 ，例如Meta首席执行官扎克伯格说“元宇宙是更好体验版本的互联网”；二是认为元宇宙 是新型互联网应用，例如清华大学研究团队提到“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”；三是认为元宇宙是数字经济的新形态，例如南京大 学钱志新教授讲到“元宇宙是数字技术的大集成，是数字经济的高形态元宇宙”；四是认 为元宇宙是数字化手段构建的3D空间，例如英伟达创始人黄仁勋说“现实世界和元宇宙是 相连接的，元宇宙是数个共享的虚拟3D世界”；五是认为元宇宙是一种体验，例如杜比实 验室首席执行官凯文·叶曼认为元宇宙是一种视听体验。 中石油认为：元宇宙的“元”具备创新、创造的特征，“宇宙”代表时间、空间和人的概 念。元宇宙是以信息基础设施为载体，以虚拟现实(VR/AR/MR/XR)为核心技术支撑，以 数据为基础性战略资源，构建而成的数字化时空域。

2.元宇宙的主要特征和技术体系

元宇宙具有虚实融合、去中心化、多元开放、持续演进等特点。伴随新技术的迭代升级和 新应用的融合创新，“元宇宙”的内涵外延将不断拓展延伸。 技术演变为“元宇宙”构建平台载体。现实世界技术发展日新月异，为“元宇宙”发展带 来契机。以物联网、互联网、5G/6G网络、Wifi6等通信设施及技术为基础，构建“元宇 宙”基础设施，为虚实融合及交互提供平台载体。运用云计算、人工智能、区块链等为代 表的数字化新技术，将真实宇宙数字化，生成虚拟宇宙，虚拟宇宙具备真实宇宙的所有特 性。最后在大数据中心、智能计算中心、边缘计算中心等算力基础设施上，对虚拟宇宙进 行再创造，达到虚实融合。

以虚拟现实为核心的信息技术构成“元宇宙”技术主干，推动多类型新兴技术融合创新发 展。“元宇宙”以虚拟现实(VR/AR/MR/XR)头显、智能可穿戴、脑机接口等打通与现实 世界沉浸式交互的接口，以数字孪生、三维仿真等建模仿真工具、内容制作工具构筑虚实 交互体验，以实时渲染、4K/8K超高清视频、三维/全息显示等实现真实、顺畅的交互呈现 ，最终在基础芯片、元器件、操作系统等软硬件技术基础上构成“元宇宙”终端入口。

3.全球元宇宙发展现状

1.政策层面，美国自上而下鼓励投资与监管并行，日韩出台政策积极推动 美国率先推出元宇宙概念，拥抱创新的同时积极关注数据安全与加密货币监管。对于加密 货币实行牌照化管理，因州而异，但框架逐步完善，可执行性强，有效遏制了初期区块链 和数字货币领域出现的乱象。韩国表现出对元宇宙强烈的紧迫感，已出现从用户群体到平 台搭建者共同营造的元宇宙热潮，政企合作共同布局该领域，2021年11月3日，首尔市政 府制定了全球第一个中长期元宇宙政策文件“元宇宙首尔基本计划(Basic Plan for 4 Metaverse Seoul)”，宣布建立名为“元宇宙首尔(Metaverse Seoul)”的元宇宙平台。 2021年7月，日本经济产业省发布了《关于虚拟空间行业未来可能性与课题的调查报告》 ，归纳总结日本虚拟空间行业亟须解决的问题，以期能在全球虚拟空间行业中占据主导地 位。11月，日本成立“一般社团法人日本元宇宙协会”，将与金融厅等行政机关相互配合 ，启动市场构建，力争使日本成为元宇宙发达国家。

2.技术层面，基础设施、终端、平台先行，多种技术积累为元宇宙奠定技术基 础美国作为元宇宙开拓者，底层技术领先，产业布局全面。Meta、微软的XR头显设备占据 XR半壁江山，占据了元宇宙的硬件接入口；Amazon、微软、Google、IBM等科技巨头 在云计算领域的市占率排在全球前列，目前全球90％以上大型游戏公司依托Amazon云在 线托管。此外，在算法方面，Google、Mate、亚马逊、微软等科技巨头纷纷布局基础算 法框架，开发TensorFlow、MXNet、CNTK、Caffe等一批主流人工智能算法框架；底层 工具方面，Unity开发的游戏引擎、EpicGames的虚幻引擎、Decentraland的经济系统等 ，为元宇宙世界创作者提供了强大的创作工具。

3.应用层面，社交、娱乐、文化领域率先发力，工业制造领域逐步跟进 社交与游戏方面，典型的入局者为Meta，目前已形成了相对全面的业务布局，莉莉丝、罗 布乐思等游戏公司相继推出元宇宙相关游戏，索尼依托日本ACG产业积累及丰富的IP资源 ，旗下Play Station VR在全球销量排名前三。虚拟数字人方面，目前已有众多公司或机构 入局虚拟数字人，且技术的仿真效果更加成熟，如入学清华的首个AI虚拟学生“华智冰” 、阿里的AYAYI、抖音UP主柳夜熙等。此外，从娱乐等应用场景向外延伸相应的技术应用 已应用在演出及会议等领域，2021年11月，贾斯汀·比伯与虚拟音乐会公司Wave VR合作 ，向全球歌迷献上了一场30分钟的“元宇宙演唱会”。在工业制造方面，美国已将元宇宙成果应用于工业制造领域，宝马使用Omniverse设计整个工厂的数字孪生体系，在真实生 产新产品前，完成设计、模拟、优化等一系列复杂的过程。

4.生态层面，产业联盟、龙头企业积极响应，共筑元宇宙生态圈 韩国科学技术和信息通信部在2021年5月发起成立了由政府领导、囊括200多家公司和机 构包括SK电讯、现代汽车、韩国移动互联网商业协会等的“元宇宙联盟”，合作进行元宇 宙层面的道德与文化实践，分享技术趋势及见解，并启动联合开发项目。中国在各地政府 、企业的助推下，相继成立了长三角元宇宙联盟、广州元宇宙创新联盟等产业联盟，致力 于协同上下游推进元宇宙发展。三星等巨头也积极为元宇宙搭建资本基础，推出元宇宙基 金并大受欢迎。2021年11月，英伟达、Roblox等四家知名科技巨头高管围绕“元宇宙愿 景”举行大型讨论会。国内互联网企业抢先布局，通过并购等方式不断完善产业链体系， 形成了以龙头企业为核心，版图不断扩展的生态。

4.我国元宇宙发展现状

1.各地相继出台支持元宇宙相关政策，抢占元宇宙先发优势 部分城市在规划、政府工作报告中先后提及元宇宙。目前，杭州未来科技城发布XR产业发 展计划，布局元宇宙，推动产业升级；无锡发布了《太湖湾科创带引领区元宇宙生态产业 发展规划》，提出打造国内元宇宙生态产业示范区；北京表示将推动组建元宇宙新型创新 联合体，探索建设元宇宙产业聚集区；成都布局成立元宇宙产业联盟，将构建交子大道元 宇宙中心；上海市经信委印发的《上海市电子信息产业发展“十四五”规划》中提到对元 宇宙的产业布局；厦门市工业和信息化局、厦门市大数据管理局联合发布《厦门市元 宇宙产业发展三年行动计划(2022-2024年)》(以下简称《计划》)，力争到2024年，元宇 宙产业生态初具雏形。

2.头重脚轻，“元宇宙”发展任重道远 近年来我国ICT产业快速发展，并逐步在虚拟现实/增强现实(VR/AR)终端、通信网络设备 、数通设备、液晶显示面板、软件交互等领域取得显著进步，构筑起产业发展长板。一方 面，我国ICT行业领域，消费市场规模庞大、行业级应用场景种类繁多、企业应用创新活跃 ，为“元宇宙”技术蜂巢爆发创新提供有力的市场与智力支撑基础。另一方面，底层技术 的缺失也带来了重大的挑战。一是VR/AR头显设备，手机、电脑、电视等消费终端提供“ 元宇宙”现实世界与数字世界交互的接口或界面，扩大我国终端整机既有制造优势与加速 推动“元宇宙”新型智能硬件普及与应用推广爆发，将形成有力互推作用，带来广阔的发 展前景。二是缺少XR专业芯片，缺少XR底层开发平台及工具，在“中美贸易”摩擦的今 天，给“元宇宙”的发展带来了重大挑战