目前，技术、产业和资本正在推动元宇宙从科幻走向现实，元宇宙时代正在到来，这将引领未来全球数字经济的发展，也将带来科技研发、应用场景、新设施、数字资产等方面的新机遇和新赛道，推动中国“三创一高”经济发展。本文从元宇宙的概念、产业观点和主要特征来解释元宇宙的起源。以元宇宙在信息交互中的重要作用、推动数字经济发展以及世界主要国家的政策为出发点，展望了元宇宙的发展前景。
1.元宇宙：漆瑗(1)元宇宙的起源和概念
超宇宙的概念起源于国外的科幻小说和科幻电影，其思想源头可以追溯到1981年科幻作家Vernor Vinge教授的代表作《真名实姓》。小说中，黑客可以通过脑机接口将自己的意识映射到虚拟的网络世界中。1992年，尼尔斯蒂芬森在小说《雪崩》中，创造了一个与物理社会密切相关的三维数字空间——Metaverse。在现实世界中，地理上相互隔离的人们可以通过虚拟形象进行交流和娱乐，于是诞生了元宇宙和数字虚拟形象的概念。
21世纪以来，科幻电影中的机器人、梦境互动、VR游戏等场景，丰富了人们对元宇宙的认知和想象。直到2021年，随着元宇宙第一股Roblox的上市，字节跳动、脸书、百度等科技巨头相继发布元宇宙战略，彻底点燃了元宇宙的热度，2021年也被称为元宇宙元年。
目前，云游戏和VR游戏是元宇宙中最广泛接受的ToC应用，游戏将成为元宇宙逐步深化应用到单一行业的重要突破口。所以总结游戏的发展过程，有助于预测超宇宙的发展趋势。
如图1所示，从1979年第一款游戏诞生到全球最大的多人在线游戏平台Roblox的问世，游戏的信息形式从文本到2D图像，再到3D沉浸式内容。游戏的玩法从单人到多人，从游戏导向到UGC(用户生成内容)，从单一任务到发达的社会经济体系。可以预见，元宇宙的发展趋势将与游戏的发展历程和规律非常相似，即促进用户(玩家)建立广泛深入的联系，增强用户的自主性和共创机制，尽可能实现现实世界在元宇宙(游戏)世界的映射。
(二)元宇宙的产业观
作为综合大数据、数字双胞胎、区块链、人工智能、通信、交互等一系列DICT技术的集大成者。元宇宙会同时影响科技、经济、社会等多个纬度，所以不同领域对元宇宙有不同的认知和观点。
1.学术观点
学术界通常认为元宇宙是一系列核心技术的集合，强调元宇宙能够激发的技术创新以及对用户的深远影响。可穿戴计算之父史蒂夫曼(Steve Mann)教授从感知传感器等可穿戴AI的角度解释了元宇宙，认为“元宇宙是一种元感知的XR:扩展现实”，“元宇宙的最佳呈现需要通过可穿戴AI来实现”。
2.咨询界的观点
咨询界从经济系统的角度来衡量元宇宙的效用和影响力。根据麦肯锡发布的最新研究报告《元宇宙中的价值创造》，超宇宙将显著影响商业和个人生活。报告显示，自2022年以来，已有超过1200亿美元的投资流入元宇宙；79%的活跃用户在元宇宙花钱；25%的高管表示，预计未来五年公司超过15%的收入将来自Metauniverse。到2030年，元宇宙的价值可能达到5万亿美元，这可能是许多行业最大的新增长机会，包括消费品、零售、金融
科技公司对元宇宙的看法比较分散，取决于各自的站位和业务布局。其中，以脸书、腾讯为代表的互联网巨头认为，移动互联网经过十年的发展，“即将迎来下一波升级”，产生“让用户身临其境的沉浸式互联网”，即元宇宙。新的信息基础设施服务提供商，如亚马逊和英伟达，认为“超宇宙必须提供前所未有的互操作性”，实现“在超宇宙中将用户的头像和商品从一个地方带到另一个地方”，通过模拟现实“减少现实中大量成本的浪费”。
(三)元宇宙的主要特征
目前，业界尚未形成公认的元宇宙定义，但对元宇宙的关键特征基本达成共识。Roblox提出的超宇宙的八个关键特征是——“身份”、“朋友”、“沉浸式”、“低延迟”、“多样性”、“任何地方”、“经济”、“文明”。在此基础上，本文进一步总结并形成了以下六个核心特征。
全方位沉浸体验：沉浸体验是衡量下一代人机交互性能的重要指标。元宇宙的沉浸感不仅仅是传统3D影像空间或故事世界的沉浸感，更是基于此的社交互动和内容创作的沉浸感。
数字孪生和数字原生：元宇宙可以映射物理世界，并可以基于物理世界进行转换。即通过数字孪生，综合运用感知、计算、建模等信息技术，感知物理空间的所有要素，完成多尺度高精度三维建模和驱动渲染，实现物理空间与虚拟空间的虚实交互，塑造描述、诊断、预测、决策的全过程，构建一个元宇宙虚拟世界。元宇宙还可以创建一个独立于物理世界的数字空间，即digital native，用于探索数字空间中独特的生活方式和社交体验。
虚实结合的空间：元宇宙是体验逼真的虚拟现实，真实的体验可以在虚拟世界中还原，给平台、企业、个人带来巨大的创作空间。
数字创作：在元宇宙中，用户既是消费者，也是参与者和创造者。
数字身份：元宇宙是下一代互联网的体现。进入虚拟空间，要建立账号，创建虚拟形象(数字身份)。所有的操作都是建立在这个“身份”的基础上，即通过数字身份记录网络的行为和数据。
数字资产：用户创建的相关数字资产。如何进行数字资产的“真实性、确权、定价”和流通交易，是元宇宙中一个非常重要且很有前景的领域。
(4)元宇宙的发展阶段
元宇宙的发展会经历探索、整合、共生等阶段，如图2所示。目前，元宇宙产业处于探索初期，其特点有：通过升级现有云网融合基础设施，夯实元宇宙基础；同时探索元宇宙的雏形，形成基于单一行业的独立元宇宙子空间。子空间相互隔离，大部分内容无法呈现3D交互。游戏、社交、沉浸式内容将成为元宇宙逐步深化应用到单一行业的重要突破口。
据预测，到2030年，元宇宙将进入整合发展阶段。元宇宙的子空间之间会实现协议连接，但是每个子空间的内容和交互体验还是不一样的。大部分元宇宙内容可以实现3D交互，消费级解决方案出现在交互设备中。此时，原本独立的单行业元宇宙会相互融合，逐渐形成行业和个人两个元宇宙生态系统。进而预测，到2050年，元宇宙将进入成熟阶段，渗透到各个领域，与现实世界形成深度融合，从而实现元宇宙的终极形态。
二、元宇宙：纵观元宇宙，由元(超越)和宇宙两部分组成。从中国哲学的角度看，元宇宙可以表述为“元”，代表价值；“宇”无处不在，代表空间；“周”代表了古往今来的时间。可以看出，业界对超宇宙的期待是超越现有物理世界对空间和时间的限制，实现创造价值。
(一)元宇宙是人类历史上信息交互的另一个维度。
回顾人类社会信息交互的发展史，最早的面对面方式在信息丰富性上是完备的，但传递效率极低；书信、电报、电话的出现，一定程度上延长了传输距离，但牺牲了信息交互的丰富性；互联网的兴起进一步提高了传播效率，重新拓展了信息交互的丰富性，信息可以通过文字、声音、图片、视频等多种形式进行传播。
在元宇宙阶段，信息主体从人扩展到了主体，这使得信息创造的方式发生了根本性的变化。未来，元宇宙的信息将主要由智能体通过信息自生成产生，信息量将呈指数级增长，承载的信息量将大大丰富。同时，得益于元宇宙无处不在、几乎无时间限制的网络、超高性能计算能力、人工智能、大数据分析等DICT技术，海量信息将被高效处理并实时分发共享，大大提高了信息传递的效率；另一方面，元宇宙中的虚实融合，将实现用户五官的沉浸式交互。可见，元宇宙通过技术手段实现了人类信息交互的升级，将达到人类创造和利用信息资源的新高度。
(2)元宇宙是数字经济发展的新趋势、新轨迹、新载体。
2022年10月，国务院《关于发展数字经济的报告》提出，以数据为关键要素，以促进数字技术与实体经济深度融合为主线，以推进数字产业化和产业数字化、赋能传统产业转型升级为重点，以加强数字基础设施建设为基础，以完善数字经济治理体系为保障，把中国数字经济做强做优做大。
践行“三创一高”时代要求和“算东算西”国家战略，推动数字化转型发展，是一项政治使命和重要抓手。首先，加强数字孪生、XR、AI等元宇宙关键技术，加快新型信息基础设施建设，夯实元宇宙数字经济新赛道；其次，基于元宇宙的时空拓展和经济增值，实现实体经济与数字经济的深度融合，围绕集成电路、智能硬件等重点领域探索创新产业的数字化新形态；同时，通过完善机制体系，掌控元宇宙经济发展秩序，积极参与数字经济国际合作，维护多边治理机制，完善数字经济治理体系。
(3)世界主要国家对宇宙整体保持开放态度，积极探索相关政策。
元宇宙作为数字经济发展的新趋势、新轨迹、新载体，促使国家力量积极关注元宇宙的发展。目前世界主要国家对宇宙整体保持开放态度，相关政策也在积极探索。
其中，韩国政府对超宇宙的反应最快，率先成立了超宇宙协会，大力推动超宇宙产业的发展。2021年11月，韩国首尔市长提出了《首尔愿景2030》计划。为期五年的元城市首尔计划是其中的重要组成部分，也是世界上第一个元城市计划。
欧洲对超宇宙产业持谨慎态度
(四)中国对元宇宙的态度：从谨慎监督到积极接纳。
2021年12月，中央纪委国家监委网站首次发布《元宇宙如何改写人类社会生活》号文件，明确了元宇宙的定义、诞生背景和主要特征。本文明确了元宇宙的三大核心技术是增强现实技术、数字孪生技术和区块链技术，主要应用方向包括元宇宙社交和游戏方向、元宇宙零售和电子商务、元宇宙基础设施和行业方向。
随着国家层面对元宇宙的积极接纳，地方政府扶持元宇宙的政策接踵而至。通过建设元宇宙产业园、设立基金、引进人才和相关企业，支持元宇宙产业的生态可持续发展。截至2022年7月，国内至少有7个省、17个城市发布了超空间产业相关建设规划。
其中，北京CPPCC关于北京元宇宙底层技术及应用产业前瞻性布局的提案指出，要重点做好底层技术的研发、金融人才的支持、组织架构的保障、应用场景的拓展。在底层技术的研发上，要重点研究元宇宙的关键技术，如地理空间计算、3D环境制作、交互算法、感知技术、显示技术等。在金融人才支持方面，应鼓励在京科研院所开设相关专业，加大人才培养力度；在组织保障上，应组织相关科研院所和产业单位，共同组成超宇宙发展联盟；在应用场景开发方面，要注重场景的呈现和互联互通，建设超宇宙应用场景的示范基地。
2022年7月，上海市政府结合“抢占新赛道、培育新动能”的战略方向，发布编号《上海市培育“元宇宙”新赛道行动方案（2022-2025年）》，明确四大任务、八大工程，积极打造产学研一体化产业联盟。到2025年，建成10家具有国际竞争力的头部企业和100家“专精创新型”企业，“超宇宙”相关产业规模达到。
三、超宇宙：觉醒世界主要国家对超宇宙持积极态度，并积极探索相关政策。科技企业布局元宇宙，深化产业赛道，共同铺设元宇宙产业链，探索元宇宙标杆应用。
(一)三种企业和三种心态，奠定了元宇宙产业链
互联网巨头正在向超空间进军，布局超空间产业链。考虑到各自的定位和需求，每个公司的战略都不一样，大致可以分为三类企业。
第一类，以脸书和微软为代表，在移动互联网领域并不占据关键的入口位置。为了扭转被动局面，我们正在以元宇宙为契机，抓住互联网的下一轮发展机遇，从底层技术到上层应用，全方位出击，多途径布局元宇宙产业链。
第二类企业，以苹果、谷歌为代表，作为移动互联网时代的赢家，占据了移动互联网时代的入口，在面对元宇宙这个新生事物时更加谨慎。为了防止竞争对手的企业因为冲向元宇宙而动摇自己的地位，对元宇宙做一些防御性的布局。
第三类企业，以亚马逊、英伟达为代表，不依赖互联网接入，自身能力是元宇宙发展所必须的核心要素。所以，他们对元宇宙的发展是乐见其成的，但并不盲目激进，更多的是立足于自身已有的优势，将辐射延伸到外界。
(2)元宇宙产业细分轨迹
作为下一代互联网，元宇宙是人们共同工作和生活的空间，是推动数字世界发展的重要载体
元宇宙呼唤以计算能力为核心的新一代云网络融合基础设施。元宇宙虚拟内容的创作和体验，更逼真的建模，大规模用户的持续在线互动，都需要超强的计算能力作为支撑。根据英特尔的计算，超宇宙需要每秒1万亿次(10^18flops)的浮点运算能力，相当于目前互联网计算能力的1000倍。
同时，超宇宙比大多数互联网应用和游戏需要更多的带宽。元宇宙中的虚拟世界需要重建现实世界中近乎无限的多样性，实时捕捉其动态变化，与现实世界“进化”。一些重要的体验需要在所有用户中始终保持。在这样一个超大规模、实时、共享、持久的虚拟环境中，需要一个几乎没有延迟的网络，不间断地接收大量的云数据流。
另一方面，元宇宙需要云、网、边、端资源的一体化协同机制，实现异构网络资源的高效匹配和分布式协同，驱动基础设施的自主演进，满足元宇宙超高的计算能力、存储和网络资源需求。
可见，构建大规模、集成化、高性能的新型信息基础设施是发展元宇宙的前提。各种科技巨头纷纷在元宇宙的新基础设施赛道上布局。
2.虚拟世界的构建和内容
元宇宙虚拟世界的构建需要实现物理与虚拟之间所有元素的精确映射和实时交互。根据Gartner的预测，未来将有数百亿个传感器和接入点连接在一起，完成物理世界多源数据的获取、重构和整合，实现真实与虚拟的全要素、全业务、全流程的精准映射和实时交互。
元宇宙虚拟世界的构建需要实现平行空间中物理世界的数字化、模型化和智能化。根据Gartner的预测，未来将有数十亿个对象拥有数字孪生模型，整合属性、行为、特征等不同粒度的数据。
元宇宙虚拟世界的构建需要精细化的实时驱动渲染来实现高保真的沉浸式体验。未来，元宇宙虚拟世界的呈现需要基于先进的三维渲染技术，实现虚拟世界的高精度、高交互性和实时精细构建。
数字孪生是构建元宇宙虚拟世界，实现物理空间与数字空间交互映射的核心技术，包括3D引擎、建模工具和操作系统。在3D引擎领域，虚幻引擎和Unity占据主流市场，国内大部分科技公司处于起步阶段。
其中，虚幻引擎和Unity作为游戏引擎，可以为元宇宙时代数字孪生虚拟空间的构建提供新的路径。一方面，游戏引擎以其逼真的模拟、实时的渲染和便捷的开发，成为当前行业实践数字孪生平台的路径；另一方面，游戏引擎逐步融合行业知识和前沿技术，提升数字双胞胎的应用能力，满足不同行业的需求。
3.虚拟数字人
虚拟数字人早在元宇宙概念出现之前就存在了。作为元宇宙元年，2021年将数字人推向高潮。未来，每一个用户都将依靠虚拟数字人技术，通过虚拟化身在超宇宙世界中进行沉浸式探索。预计2030年中国虚拟数字人市场规模将达到2700亿元，其中基于身份的虚拟数字人约1750亿元，基于服务的虚拟数字人超过950亿元。虚拟数字人的生成主要包括建模、驱动和渲染三个过程。目前，虚拟数字人的制作技术可以分为三条路径：建模和驱动通过手工使用3D建模/CG(计算机图形学)技术实现；动画形象采用3D建模/CG技术实现，驱动采用人工智能技术实现。图像重建和驱动由人工智能技术实现
总之，技术、产业和资本正在推动元宇宙从科幻走向现实，元宇宙时代正在到来，这将引领未来全球数字经济的发展，也将在科技研发、应用场景、新设施、数字资产等方面带来难得的新机遇和新赛道，推动中国“三新一高”经济的发展。