在近期举办的全球元宇宙大会开幕式上，中国工程院院士、北京邮电大学教授张平出席大会并发表了题为《构建元宇宙及支撑技术》的开场演讲。

演讲中，张平院士分析阐述了理想的元宇宙技术运行状态。他表示，元宇宙需要实现大规模用户持续在线、高沉浸感/高仿真、高效内容生产，去中心化信息存储和认证几个层面共同加持。在对元宇宙的理解方面，张平院士从四个层次和角度进行了精彩解读与探讨，对打造中国的Web3.0基座，也给出了切实的方向讨论。

演讲干货满满，平行云整合张平院士发表过的核心观点与重要信息，为读者提炼编辑，请君阅读！

元宇宙概念和支撑技术

虽然元宇宙可以被视为一种应用，但是背后一定需要技术支撑，张平院士首先讲述了元宇宙的概念以及其支撑技术。

元宇宙可以追溯至《西游记》。这本书中提到了四个能力（千里眼、顺风耳、筋斗云和七十二变）代表人类对未来元宇宙的期待。如今，除了七十二变，其他能力已通过电视、电话和飞机等实现。科技的进步使得未来七十二变也有可能实现。互联网和虚拟现实技术的结合创造了巨大的元宇宙世界。

早期互联网提供了社交和娱乐，为元宇宙奠定了基础。移动互联网和数字技术的发展进一步推动了元宇宙的发展。今天的数字化时代，5G相比4G新增了广泛的接入和可靠的低时延连接，再加上物联网、人工智能、区块链、云计算、大数据、边缘计算等数字技术在经济社会各方面广泛拓展，使得元宇宙的诞生成为水到渠成的事。

元宇宙定义为虚实结合，包含真体、孪体和虚体三种角色的切换、扮演和替换。真体是现实世界物体，孪体是数字化的孪生体，虚体是独立创造的物体。以《西游记》为例，孙大圣是真体，他的孪体是由毫毛创造的，虚体是他变化而成的任意人物。元宇宙包括现实和虚拟世界，后者又分为镜像世界和拟像世界。真体、孪体和虚体之间有三种转换：真体与孪体切换、孪体与虚体替换，以及真体与虚体扮演。这些转换形成了虚拟社会经济系统的商业价值。

在实际运行中，理想的元宇宙技术状态需要实现大规模用户持续在线、高度沉浸感、高仿真度以及高效内容生产，此外还需要去中心化的信息存储和认证等技术支持。

元宇宙催生了现实与虚拟世界的融合，成为人类文明进化的关键时刻。这种前所未有的连接方式将彻底改变人类的生存方式，带来深远的影响。元宇宙的出现将重塑世界的发展规律，对普世价值体系带来巨大冲击。因此，元宇宙不仅关系到国家安全和经济繁荣，也对社会进步具有重要意义。它将引领世界发展趋势，产生广泛而深远的影响。

元宇宙将改变国际合作和竞争的范式，催生新型国际政治意识形态，对经济和国家安全有重大影响。我们需确保元宇宙意识形态与国家安全，并掌握话语权和标准制定权。元宇宙带来进步，但也潜藏风险，可能成为人类依赖的虚拟陷阱。在经济方面，元宇宙以网络为基础，整合交互、数字孪生、人工智能、区块链等技术构建新型社会经济系统。

根据图示，分布式经济阶段与以往不同，不再分离实体制造与知识产权，线上支付与线下支付。相反，在这个阶段，数字资本与虚拟共创将融合。因此，元宇宙将促进实体经济与数字经济的深度融合，推动数字经济进入新的阶段。

目前国外已形成元宇宙产业生态，包括数字化基础设施、元宇宙应用的技术基座、可信虚拟支付与金融支持等。元宇宙基础设施经历巨大变化，从传统互联网的一维信息到Web3.0、脑机接口和自主智能体的三维全景空间。元宇宙提供更沉浸、交互的体验。理想的元宇宙应具有大规模在线用户、高沉浸感、高仿真、高效内容生产，以及去中心化信息存储和认证。这些技术共同构成元宇宙的技术基座。

关于Web3.0，以及Web3.0与元宇宙的关系

Web3.0也是当前备受瞩目的话题，沉浸式是未来的互联网的趋势所向。

互联网的发展，历经三个过程：Web1.0时期是把电视、电话等初级手段获取信息变成了通过网络获得任何知识。Web1.0是一个中心化的阅读式互联网，包括了谷歌、雅虎、新浪等公司。到了Web2.0中心化的双向可写可读的互联网，技术发生进步，移动互联网大幅度发展，任何人都能与我们相连。Web2.0的出现使得Web1.0的商业模式不复存在，变为阿里和其它的商务模式。而Web3.0则是一个去中心化可信价值的互联网，在这里，除非Web2.0的受益者发生转变或对自身进行变革，否则Web3.0的技术发展趋势必将催生新的模式。Web3.0或许会是一个去中心化的网络生态，大家都是扁平化，互联网中每个人的价值都会产生巨大的变化。

Web3.0是构建元宇宙的底层网络架构，实现去中心化、可信和安全的互联网。它赋予用户掌握身份数据和实现经济价值的能力。Web3.0打破平台垄断，促进自下而上的创新，创造新业务模式和市场，推动全球数字经济系统的发展。

元宇宙是在Web3.0基础上的终极应用生态系统，可信地承载个人的社交身份、资产和资源，支撑虚拟社会经济体。Web3.0的技术特征与元宇宙的生态需求相匹配。元宇宙将与Web3.0相互融合，实现虚拟和现实的交融，跨越大平台中心生态的鸿沟，开创富有想象力和创造力的元宇宙系统。

Web3.0技术构建了一个三维沉浸式的信息空间，与一维信息和二维图像音视频不同。沉浸式体验将得到支撑，包括交互媒介（如AR、VR、脑机接口、自主智能体）、通信网络（如5G、6G）和算力算法（如云计算、区块链、算力网络、隐私计算、跨链计算）。这些技术将推动元宇宙的发展，重塑人们的体验和互动方式。

我国发展元宇宙面临的问题

元宇宙代表着一种主流的互联网经济体验模式，预计很快能形成产业生态，是一个增量市场。

国内元宇宙目前还处于初级发展阶段，亟须从顶层设计上进行整体性规划，是继续“借船出海”还是自主构建核心技术体系，是我们必须做出回答的战略问题。从基础设施上看，网络的可控性是国家的战略目标。对此，我国需要进行以下几个方面的研究：

构建数据驱动的数字经济技术 

数据所有权与访问权的概念受到挑战，重要的是能够控制和使用数据，而不仅仅是拥有数据。

构建分布式扁平化元宇宙经济 

通过多个平等的主体协同构建分布式经济，通过激励机制和治理规则进行社会分工和数据分享，实现良性的协同机制。目标是打破网络资源垄断，构建实体与虚拟的深度融合。Web3.0和区块链技术为元宇宙提供支付和结算系统。

构建元宇宙经济数字支付体系 

解决数字人民币无法在区块链流通的问题，数字人民币上链可能是解决方案，但需要克服技术难题。

构建我国数字经济双循环格局 

强化数据和算力等生产要素，构建中国自主可控的元宇宙技术标准体系，推动数字经济双循环，确保安全共享数据价值。

构建安全可控的Web3.0元宇宙基础设施需要考虑政治、经济、科技和网络安全四个层面。政治上要维护国家意识形态和价值主张；经济上要推动数字经济产业发展；科技上要掌握核心技术和话语权；网络安全上要保障国家和网络空间的安全。中国应引领元宇宙科技发展，打造自主可控的基础设施和生态环境。

打造中国版本的Web3.0基座

我国需要加快建设自主可控的Web3.0技术体系，相比于可信Web3.0技术，我们需要搭建许可Web3.0技术。我国的元宇宙采用同国外一样的体系架构，也包括基础设施、技术基座、许可支付以及典型应用等（见图4）。

在通信网络方面，我国在5G时代取得全球主导地位，并已布局6G网络。在算力算法方面，我国构建的算力网络满足实时计算需求，实现高度协同和系统可控，支持国内外双循环战略。在交互媒介和终端方面，我国在AR/VR和脑机接口技术上处于领先水平，可满足未来元宇宙需求。

钱学森先生对虚拟现实有过展望，提出了“灵境”概念，认为人机深度结合将带来深刻变革。灵境代表智能体和数字孪生的物理世界，构建中国式元宇宙的技术基座是以感、通、算、控一体化的Intelligent-concise为特点。

在可信感知方面，实现全面的泛在环境和人、机、物、灵感知，确保可信、实时的智能感知技术，包括人类五感、脑机接口、机器视觉、自然语言处理等。在可信传输方面，关键是身份认证和传输方案的认证。在算/控方面，研究隐私保护的元宇宙入口设备、联邦学习的空中计算、智能边缘计算、区块链传输、云服务集群和去中心化网络等。6G不仅涵盖了5G的三个核心元素（人类社会、信息空间、物理世界），还包括第四维元素——灵，实现人机物灵的互通，提供实时虚拟业务场景和满足用户需求。

张平，中国工程院院士

张平，中国工程院院士，北京邮电大学教授、博士生导师、网络与交换技术国家重点实验室主任，鹏城实验室宽带通信部主任，中关村泛联移动通信技术创新应用研究院院长，中国电信研究院名誉院长，《通信学报》主编，IEEE Fellow等。长期致力于移动通信理论研究和技术创新，担任IMT- 2020（5G）专家组成员、IMT-2030（6G）推进组咨询委员会委员，先后获国家科学技术进步奖特等奖等多项奖励，为我国自主技术成为国际主流做出了基础性的贡献。目前研究兴趣聚焦在语义通信和语用达意网络。

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