我國元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路徑研究

摘 要：元宇宙通過新一代信息技術(shù)的深度融合，構(gòu)建了一個虛實共生、相互映射的交互式信息世界，是人類社會智慧化發(fā)展的技術(shù)衍生物。當(dāng)前，我國已初步構(gòu)建元宇宙的生態(tài)圈，但仍在產(chǎn)業(yè)布局、技術(shù)研發(fā)與政策落實等方面存在提升空間。本文通過“專屬語料+熱點詞云+自映射聚類+技術(shù)聚類圖譜”的方法，對近年來我國元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)的熱點、特征與趨勢進(jìn)行逐級遞進(jìn)分析，理清產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)，并從綜觀角度提出產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路徑的建議，包括完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、推進(jìn)元宇宙標(biāo)準(zhǔn)及治理體系、應(yīng)用場景驅(qū)動技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)鏈帶動元宇宙生態(tài)構(gòu)建等，對于元宇宙領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展、項目布局與政策制定具有一定參考作用。

關(guān)鍵詞：元宇宙；產(chǎn)業(yè)技術(shù)；自組織映射；共詞聚類；發(fā)展路徑

元宇宙（Metaverse）指的是由現(xiàn)實世界映射或超越現(xiàn)實世界，可與現(xiàn)實世界交互的虛擬世界，具備新型社會體系的數(shù)字生活空間。我國有關(guān)部門發(fā)布了一系列指導(dǎo)性文件，旨在為元宇宙產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供方向指引。2023年9月，工業(yè)和信息化部辦公廳、教育部辦公廳、文化和旅游部辦公廳、國務(wù)院國資委辦公廳、廣電總局辦公廳聯(lián)合印發(fā)《元宇宙產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展三年行動計劃（2023—2025年）》，強調(diào)到2025年，元宇宙技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、應(yīng)用、治理等取得突破，成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)重要增長極，產(chǎn)業(yè)規(guī)模壯大、布局合理、技術(shù)體系完善，產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)支撐能力進(jìn)一步夯實，綜合實力達(dá)到世界先進(jìn)水平。2024年1月，工業(yè)和信息化部等七部門聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》明確指出，要突破元宇宙入口等具有爆發(fā)潛能的超級終端，并加快工業(yè)元宇宙等新興場景推廣，以場景創(chuàng)新帶動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。然而，由于元宇宙技術(shù)領(lǐng)域廣且邊界模糊，且存在安全及隱私保護(hù)尚未完善等問題，制約了元宇宙產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。本文基于情報視域，嘗試?yán)L制元宇宙發(fā)展的技術(shù)路線圖譜，總結(jié)元宇宙產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢，以期為產(chǎn)業(yè)發(fā)展厘清技術(shù)布局提供支撐，具有一定的理論和實踐意義。

一、相關(guān)研究進(jìn)展

國內(nèi)與元宇宙相關(guān)的研究眾多繁雜，根據(jù)近年來關(guān)于元宇宙在產(chǎn)業(yè)方面的相關(guān)研究，可將其總結(jié)為“行業(yè)產(chǎn)業(yè)賦能，技術(shù)特征解構(gòu)，產(chǎn)權(quán)法制治理”三個方面。

行業(yè)產(chǎn)業(yè)賦能方面，張涵等人從技術(shù)賦能視角，分析了元宇宙為創(chuàng)新載體開拓文化產(chǎn)業(yè)新模式新業(yè)態(tài)的路徑。黃華一基于元宇宙技術(shù)的應(yīng)用，提出改變傳統(tǒng)金融信息不對稱狀況，提高了經(jīng)濟(jì)交易中的信息豐裕度的對策。胡奇從技術(shù)的視角切入，探索元宇宙技術(shù)加持下數(shù)字化鄉(xiāng)村構(gòu)建的現(xiàn)實狀況與現(xiàn)實障礙，提出以元宇宙溢出效應(yīng)耦合鄉(xiāng)村多產(chǎn)業(yè)生態(tài)，推動鄉(xiāng)村數(shù)字化轉(zhuǎn)型和多元產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑。

技術(shù)特征解構(gòu)方面，陳鳳仙等人從數(shù)據(jù)視角出發(fā)，提出元宇宙需要“數(shù)據(jù)升維”，助推元宇宙在技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、應(yīng)用、治理等方面取得突破的可行性。袁蓉在科技創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)理論基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)存的元宇宙產(chǎn)業(yè)生態(tài)結(jié)構(gòu)，認(rèn)為元宇宙技術(shù)使得成果廣泛數(shù)字化，可以有效提升科技創(chuàng)新效率。王紹帥等人闡釋了工業(yè)元宇宙的數(shù)字孿生、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同互作、人工智能、5G與區(qū)塊鏈等關(guān)鍵支撐技術(shù)，以企業(yè)智造元宇宙平臺虛擬仿真環(huán)境為例， 探索工業(yè)元宇宙在制造場景的應(yīng)用模式。

產(chǎn)權(quán)法制治理方面，牛迅等人構(gòu)建了以元宇宙底層技術(shù)為支撐的圖書館數(shù)字藏品開發(fā)架構(gòu)模式，并從法律政策角度提出了規(guī)范數(shù)字藏品的內(nèi)容及流通的建議。曹媛柯則對于元宇宙空間下作品著作權(quán)保護(hù)問題進(jìn)行了保護(hù)路徑的研究，為司法實踐提供參考。王瑾嫻等人從“擬制虛擬著作權(quán)人確定權(quán)利歸屬”“堅持法定作品類型優(yōu)先”“構(gòu)建公共領(lǐng)域保留制度”三個維度著手，構(gòu)建了維持虛擬數(shù)字空間著作權(quán)制度的動態(tài)平衡機(jī)制。袁達(dá)松等人分析了數(shù)字貨幣的法律風(fēng)險，基于包容性原則，提出了穩(wěn)步推進(jìn)中央銀行數(shù)字貨幣、加強國際間的監(jiān)管合作的對策。

上述研究工作從賦能產(chǎn)業(yè)、技術(shù)內(nèi)涵以及法制倫理進(jìn)行了細(xì)粒度的研究，都是基于元宇宙產(chǎn)業(yè)的部分環(huán)節(jié)開展研究，對于技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前沿性與前瞻性布局提出了有針對性的發(fā)展路徑。而從整體全面的產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展角度來看，其發(fā)展路徑的指引能力略顯單薄。

部分文獻(xiàn)基于產(chǎn)業(yè)技術(shù)報告、投資市場規(guī)?；蛭墨I(xiàn)計量等方法對元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展進(jìn)行綜述的相關(guān)研究。這些工作從不同來源的知識語料分析了元宇宙的縱深發(fā)展趨勢，并基于分析結(jié)論提出了具有不同側(cè)重點的發(fā)展對策。由于知識語料來源不同，其分析結(jié)果可能存在一定偏差，因此對元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綜觀性、全面性和長期性指引能力稍顯不足。為此，本文嘗試引入多源知識合集，基于SOM（自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）對我國元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)行綜觀分析，旨在得到更為客觀的元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢，為我國元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供科學(xué)指引。

二、研究方法與思路

為及時獲取我國元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的最新動態(tài)，本文基于“專屬語料+熱點詞云+自映射聚類+技術(shù)聚類圖譜”的思路開展研究。一是梳理和整理最近2年的權(quán)威白皮書、官方政策以及中文核心期刊作為知識語料，其中權(quán)威白皮書能涵蓋產(chǎn)業(yè)趨勢、官方政策能體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)布局、中文核心期刊內(nèi)容則體現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展前沿，能較好地反映當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展趨勢；二是基于詞頻分析構(gòu)建技術(shù)熱點詞云，對熱點進(jìn)行追蹤分析，梳理當(dāng)前的熱點產(chǎn)業(yè)技術(shù)區(qū)域；三是基于SOM對元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的特征進(jìn)行分析，總結(jié)技術(shù)發(fā)展的特點；第四則基于熱點技術(shù)與技術(shù)發(fā)展熱點進(jìn)行共詞聚類，分析我國元宇宙技術(shù)發(fā)展趨勢；最后，根據(jù)技術(shù)發(fā)展趨勢提出我國元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的科學(xué)路徑（見圖1）。

三、我國元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展熱點、技術(shù)特征與趨勢分析

（一）產(chǎn)業(yè)技術(shù)熱點分析

通過篩選2022-2023年國內(nèi)權(quán)威的元宇宙產(chǎn)業(yè)白皮書、技術(shù)資料與國內(nèi)中文核心期刊論文200條構(gòu)建語料庫，并使用“微詞云”進(jìn)行詞頻分析，聚類生成詞云圖（見圖2）。從圖中可以看出，以元宇宙為中心的虛擬世界（詞頻94），互聯(lián)網(wǎng)（詞頻93），區(qū)塊鏈（詞頻92），虛擬現(xiàn)實（詞頻89），游戲（詞頻89），人工智能、AI（詞頻87、72），AR（詞頻77），VR（詞頻78），NFT（詞頻63），5G（詞頻63），數(shù)據(jù)（詞頻61），平臺（詞頻62），空間（詞頻62），交互（詞頻62），沉浸（詞頻60），體驗（詞頻60），網(wǎng)絡(luò)（詞頻59），智能（詞頻78），這些高頻詞反映了當(dāng)前元宇宙中技術(shù)應(yīng)用中的熱點領(lǐng)域。

結(jié)合高頻詞分析與文獻(xiàn)具體內(nèi)容調(diào)研，可以發(fā)現(xiàn)我國元宇宙產(chǎn)業(yè)的技術(shù)熱點主要體現(xiàn)在區(qū)塊鏈與NTF（非同質(zhì)化通證）融合創(chuàng)新，游戲、社交、電商賦能新模式，虛擬現(xiàn)實深度交互，云智5G打造基礎(chǔ)環(huán)境四個方面。

一是區(qū)塊鏈與NFT融合創(chuàng)新。區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化、可追溯性、不可篡改性和透明性等特點為NFT的生成和交易提供了信任保障，解決了傳統(tǒng)數(shù)字資產(chǎn)中的信任與可驗證性問題。NFT是一種存儲在區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)塊，具有唯一標(biāo)記且限定數(shù)量的技術(shù)特性。NFT的成功實踐使得各行各業(yè)開始探索區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用場景，推動了數(shù)字資產(chǎn)市場和多個行業(yè)領(lǐng)域的重大變革。從藝術(shù)市場，到房地產(chǎn)、文化體育、音樂及游戲產(chǎn)業(yè)，越來越多的領(lǐng)域開始嘗試?yán)脜^(qū)塊鏈技術(shù)和NFT進(jìn)行創(chuàng)新和變革。

二是游戲、社交、電商賦能新模式。當(dāng)前元宇宙的發(fā)展主要集中于游戲、社交、電商等領(lǐng)域。電子游戲作為元宇宙的入口和載體，在各種場景的數(shù)字內(nèi)容、各種素材高速高質(zhì)量搭建、各種數(shù)字場景逼真展現(xiàn)等方面起到重要作用。雖然元宇宙與社交的融合目前在技術(shù)上和場景方面還處于初級階段，但相關(guān)場景已經(jīng)初步落地。元宇宙對電商產(chǎn)業(yè)賦能形成以“人”為核心的 “人-貨-場”的商業(yè)模式。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對產(chǎn)品進(jìn)行虛擬展示，建立虛擬現(xiàn)實商城，虛擬商城導(dǎo)航輕松傳送、打造出極具競爭力的新購物模式。

三是虛擬現(xiàn)實沉浸交互體驗。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用拓展了新的場景和市場潛力，促進(jìn)了虛擬經(jīng)濟(jì)和虛擬社交的發(fā)展，將成為元宇宙最重要的入口之一。擴(kuò)展現(xiàn)實技術(shù)（XR）呈現(xiàn)出面向沉浸式體驗需求的保真度和便攜性增強的發(fā)展趨勢，通過高保真、多自由度的視頻渲染和更高分辨率的實現(xiàn)，推動擴(kuò)展現(xiàn)實產(chǎn)品向更加真實的體驗和更廣泛的用戶接受度等方向發(fā)展，此外，XR技術(shù)在具身智能、機(jī)器人操作和增強現(xiàn)實等領(lǐng)域均展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。實時多感官社交互動機(jī)制使得人們實現(xiàn)了通過虛擬化的人物進(jìn)行實時互動和交流的可能性，為互動參與者提供了更多的價值，包括互動績效、評估和情感響應(yīng)等方面。蘋果公司于2024年發(fā)布的Vision Pro頭顯集成了多項擴(kuò)展現(xiàn)實（XR）和混合現(xiàn)實（MR）功能，在元宇宙領(lǐng)域取得了實質(zhì)性進(jìn)展，使元宇宙生態(tài)系統(tǒng)更具競爭力。

四是云智5G打造基礎(chǔ)環(huán)境。新型算力與通信技術(shù)作為元宇宙的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，對用戶體驗產(chǎn)生的直接影響，是實現(xiàn)其全面功能和潛力的關(guān)鍵。5G及未來通信技術(shù)保障了數(shù)據(jù)的快速傳輸，云計算提供了強大的后臺支持，人工智能豐富了其中的內(nèi)容和交互，提升了整體的功能性與用戶參與感。當(dāng)前，我國正重點打造元宇宙基礎(chǔ)設(shè)施綜合管理平臺，旨在實現(xiàn)計算、存儲和通信能力的分布式協(xié)同。盡管當(dāng)前元宇宙基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢，但整體仍處于尚未完全成熟的階段。

（二）產(chǎn)業(yè)技術(shù)特征分析

元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)語料庫由多種異構(gòu)數(shù)據(jù)源構(gòu)成，其復(fù)雜性和多樣性使得難以僅使用如CiteSpace、VOSviewer等單一工具進(jìn)行計量分析。同時，這些語料是大量存在的文本集合，數(shù)據(jù)維度較高，數(shù)據(jù)標(biāo)注過程存在一定難度，即便完成標(biāo)注，其質(zhì)量也不完全可靠，因此需要引入無監(jiān)督自組織映射（SOM）方法來實現(xiàn)元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)的特征分類。SOM算法由于受地形序關(guān)系的影響，最后產(chǎn)生的聚類結(jié)果具有比較高的可視化效果和可解釋性，且與K-Means不同的是，由于每次增量會更新所有的質(zhì)心，因此受初始質(zhì)心選取的影響很小，能較好地展現(xiàn)我國元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)的特征。

將國內(nèi)元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)語料庫通過KH Coder構(gòu)建出元宇宙自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（SOM），結(jié)果如圖3所示。

從圖3中可以看出，目前國內(nèi)對元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)具備總體框架規(guī)劃、底層生態(tài)搭建、虛擬資產(chǎn)管理、技術(shù)融合應(yīng)用、多維應(yīng)用場景、研究機(jī)構(gòu)布局6個典型特征。

A聚類：總體規(guī)劃框架。包括元宇宙基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、元宇宙數(shù)字身份、社會組織形態(tài)、虛擬社會規(guī)則、價值體系、法律監(jiān)管、交易機(jī)制或算法規(guī)則、人機(jī)交互等。

B聚類：底層生態(tài)搭建。包括泛化游戲、基于數(shù)字孿生的現(xiàn)實世界與虛擬世界的交互、基于腦機(jī)接口的人機(jī)深度融合、UGC的元宇宙內(nèi)容、元宇宙情境知識構(gòu)建、沉浸式體驗環(huán)境及社交媒介等。

C聚類：虛擬資產(chǎn)管理。展示了對元宇宙虛擬空間里的用戶、虛擬資產(chǎn)等元宇宙要素的管理以及虛實空間內(nèi)不同模態(tài)資源之間的關(guān)聯(lián)。

D聚類：技術(shù)融合應(yīng)用。包括5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等，上述技術(shù)在數(shù)字經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展中，提供了可靠的技術(shù)支撐。

E聚類：多維應(yīng)用場景。涵蓋多個領(lǐng)域的應(yīng)用場景，如：教學(xué)、新聞媒體、NFT交易、文旅活動、虛擬購物等。

F聚類：研究機(jī)構(gòu)布局。主要涉及國內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)頭部企業(yè)、高等院校等，以及這些機(jī)構(gòu)在VR/AR產(chǎn)業(yè)、AI產(chǎn)業(yè)、元宇宙平臺以及元宇宙相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方面取得的進(jìn)展。

（三）產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢分析

根據(jù)對產(chǎn)業(yè)技術(shù)特征的聚類分析可知，國內(nèi)元宇宙發(fā)展重點圍繞產(chǎn)業(yè)規(guī)劃設(shè)計、推進(jìn)底層基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、集成資產(chǎn)管理、技術(shù)融合應(yīng)用、多維場景應(yīng)用，特別是注重技術(shù)研究團(tuán)隊的人才支撐，初步形成一個集頂層規(guī)劃、基建建設(shè)、場景賦能與人才支撐的閉環(huán)生態(tài)圈。為進(jìn)一步分析我國元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢，本文基于熱點技術(shù)的共詞聚類，繪制元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的脈絡(luò)演化圖譜。

基于Gephi構(gòu)建出元宇宙技術(shù)共詞聚類圖（見圖4），通過對脈絡(luò)演化圖片進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)調(diào)查分析，總結(jié)出國內(nèi)元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)具有以下發(fā)展趨勢。

1.沉浸式用戶體驗的技術(shù)需求日益加深

隨著AR/VR/MR設(shè)備、3D渲染、拓展現(xiàn)實、腦機(jī)接口、可穿戴設(shè)備、虛擬數(shù)字人、機(jī)器人技術(shù)的緊密部署與高速發(fā)展，基于3D的游戲場景、商業(yè)應(yīng)用場景、數(shù)字藝術(shù)品交易、社交等虛擬現(xiàn)實平臺等應(yīng)用將會更加廣泛，元宇宙等技術(shù)將向更多的體驗拓展，教育、購物、會展等活動將逐步轉(zhuǎn)移至虛擬世界。AI使元宇宙技術(shù)中的角色和行為更加智能化和逼真，如AI驅(qū)動的非玩家角色（NPC）可以提供更加真實和個性化的交互體驗，為用戶帶來更深層次的沉浸感。

2.用戶參與使得內(nèi)容生態(tài)層更加繁榮

元宇宙的內(nèi)容生態(tài)層是多維度和多層次的，主要由內(nèi)容創(chuàng)設(shè)生態(tài)和內(nèi)容應(yīng)用生態(tài)兩大部分組成，旨在為用戶提供豐富、沉浸式和交互性強的虛擬環(huán)境。當(dāng)前，內(nèi)容被普遍認(rèn)為是元宇宙高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵變量，優(yōu)質(zhì)且豐富的內(nèi)容是支撐多元互動的元宇宙應(yīng)用場景的基礎(chǔ)。元宇宙的內(nèi)容生態(tài)層通常將從專業(yè)生產(chǎn)內(nèi)容（PGC）到用戶生產(chǎn)內(nèi)容（UGC）和AI生成內(nèi)容（AIGC）演進(jìn)，用戶既是消費者也是生產(chǎn)者，元宇宙將虛擬世界和現(xiàn)實世界融合，將其變成一個可供公眾參與的平臺。雖然目前元宇宙產(chǎn)品形態(tài)尚未成熟，但元宇宙內(nèi)容生態(tài)層的發(fā)展將圍繞提升內(nèi)容質(zhì)量、創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用、優(yōu)化用戶體驗以及推動多元化和融合化等方面展開，同時，對元宇宙經(jīng)濟(jì)活動的監(jiān)管、數(shù)字版權(quán)保護(hù)與發(fā)展、更加成熟的數(shù)字設(shè)施和規(guī)則的完善將成為元宇宙內(nèi)容生態(tài)的關(guān)鍵組成部分。

3.物理世界與數(shù)字世界的資源融合共存場景更為普遍

元宇宙正成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實體經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展的重要平臺。元宇宙中的數(shù)實融合場景廣泛涵蓋商業(yè)、體育、文化、旅游、教育、醫(yī)療、智慧城市、辦公、房地產(chǎn)和個人社交等諸多領(lǐng)域，通過虛擬與現(xiàn)實的交織，創(chuàng)造出全新的體驗和服務(wù)模式。其中工業(yè)元宇宙作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實體經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展的新型載體，將推動形成虛實互動的智能制造新模式，可能成為率先落地的元宇宙場景之一。虛擬人物、數(shù)字原生實體如NFT、數(shù)字孿生、虛擬現(xiàn)實場景將更加頻繁地出現(xiàn)在元宇宙生態(tài)中，助力構(gòu)建完整的元宇宙生態(tài)體系，形成元宇宙產(chǎn)業(yè)集群。隨著技術(shù)的不斷演進(jìn)，數(shù)實融合將在元宇宙中持續(xù)拓展其影響力，重塑多個行業(yè)的未來。

4.元宇宙產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的構(gòu)建日趨完備

元宇宙產(chǎn)業(yè)將不斷拓展邊界，實現(xiàn)從底層技術(shù)到應(yīng)用層面的全面革新。在技術(shù)層面，元宇宙將匯集區(qū)塊鏈、交互設(shè)計、人工智能、算力等前沿技術(shù)，融合虛擬與現(xiàn)實數(shù)字技術(shù)，為營造實時交互、沉浸式、高度互通的虛實融合環(huán)境提供技術(shù)支撐，構(gòu)建起元宇宙的基礎(chǔ)架構(gòu)。在應(yīng)用層面，當(dāng)前元宇宙的應(yīng)用主要集中于游戲、社交、影視和沉浸式體驗等領(lǐng)域，隨著元宇宙的場景不斷落地，未來元宇宙在數(shù)字治理、教育培訓(xùn)、醫(yī)療健康、商業(yè)貿(mào)易、金融及城市規(guī)劃等領(lǐng)域存在廣闊的發(fā)展空間。在產(chǎn)業(yè)層面，中國正逐步建成安全高效的信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，特別是在5G通信領(lǐng)域擁有較強的技術(shù)能力，在人工智能等方面也有一定的基礎(chǔ)。國內(nèi)硬件制造商、軟件開發(fā)商、平臺與服務(wù)提供商正在共同打造元宇宙的支撐體系。同時，政策法規(guī)和監(jiān)管框架正在逐漸完善，為元宇宙時代孵化新模式、新業(yè)態(tài)提供必要的保障。

四、推動元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)啟示

（一）完善的元宇宙基礎(chǔ)設(shè)施布局是支撐虛實融合的關(guān)鍵基礎(chǔ)

要實現(xiàn)全身心的沉浸體驗，交互式設(shè)備（包括體感、觸感、目感、味感）是實現(xiàn)人在虛擬世界“行走”的重要裝置，而承載虛擬世界各類場景的穩(wěn)定運行則需要大量的算力基礎(chǔ)，特別是以圖像、視頻、語音為交互的實時場景，投入的算力十分巨大，以實用AR/VR場景為例，其可能需要39000 Pflop/s（千萬億次/秒）的算力支撐。因此，要良好、穩(wěn)健地運轉(zhuǎn)整個元宇宙世界，實現(xiàn)即時交互的虛擬化場景，需要建立龐大的分布式節(jié)能型算力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，用于連接可認(rèn)證的元宇宙交互設(shè)備與承載場景應(yīng)用。

（二）以公眾參與為內(nèi)容為導(dǎo)向的應(yīng)用場景使得法律監(jiān)管成為必要的管理措施

元宇宙的核心之一在于公眾參與內(nèi)容創(chuàng)作，虛擬場景的內(nèi)容因人而異，數(shù)字藏品、數(shù)字館藏、數(shù)字內(nèi)容個性化定制成為元宇宙的重要組成部分。然而，自由的元宇宙空間信息多樣且復(fù)雜，存在魚龍混雜、良莠不齊的現(xiàn)象，存在一定的社會風(fēng)險。為保障元宇宙正常、安全、可控地進(jìn)行管理，加強法律約束和制度規(guī)范必然是元宇宙和諧、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的重要措施。

（三）虛實交互的互動融合是元宇宙投影物理世界的關(guān)鍵路徑

元宇宙的虛擬世界能反作用于現(xiàn)實世界，進(jìn)而對現(xiàn)實世界的事件產(chǎn)生影響，通過數(shù)字孿生、數(shù)字伴生、數(shù)字原生、數(shù)字共生等技術(shù)，可以讓元宇宙對物理世界進(jìn)行干預(yù)，推動虛擬和現(xiàn)實世界的雙向“溝通”。特別是在5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等前沿技術(shù)的推動下，數(shù)實融合將進(jìn)一步迭代升級元宇宙的應(yīng)用維度，為新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供更為強大的動力。其顯著特點是將生產(chǎn)過程更加智能化、自動化，大幅提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，同時促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化升級，進(jìn)一步推動智能制造、智慧醫(yī)療、智慧交通等新興領(lǐng)域成為經(jīng)濟(jì)增長的新引擎。

（四）元宇宙的發(fā)展激發(fā)了新的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新模式

云宇宙對各類沉浸式場景的虛實共生訴求，極大地激發(fā)了信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，諸如虛擬互動教育、虛擬遠(yuǎn)程醫(yī)療、虛擬區(qū)域貿(mào)易、虛擬文藝復(fù)興、虛擬定制工廠等，使得各種數(shù)字化技術(shù)進(jìn)一步融合和升級迭代，特別是跨界的交互性訴求，倒逼應(yīng)用模式進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。因此，圍繞技術(shù)創(chuàng)新需求，通過市場需求導(dǎo)向、產(chǎn)業(yè)合作與生態(tài)構(gòu)建、政策與法規(guī)支持以及關(guān)注用戶體驗與隱私保護(hù)等多方面的協(xié)同建設(shè)，才能構(gòu)建多行業(yè)的融合應(yīng)用、優(yōu)勢互補的元宇宙產(chǎn)業(yè)鏈，以此建立元宇宙“技術(shù)生態(tài)圈”。

五、推動我國元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對策與建議

結(jié)合我國元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)的熱點、特征與發(fā)展趨勢分析，本文提出元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展路徑為：完善分布式綠色算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、推進(jìn)元宇宙標(biāo)準(zhǔn)及治理體系構(gòu)建、跨領(lǐng)域的應(yīng)用場景驅(qū)動技術(shù)創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)鏈帶動元宇宙生態(tài)構(gòu)建等。

一是完善元宇宙信息基礎(chǔ)設(shè)施和提升底層技術(shù)水平。我國元宇宙產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級階段，對網(wǎng)絡(luò)、算力、存儲等信息基礎(chǔ)設(shè)施提出了新的需求，因此，需要打造高速率、低時延、全域覆蓋的網(wǎng)絡(luò)體系，建設(shè)云邊協(xié)同、算網(wǎng)一體的新型算力網(wǎng)絡(luò)，完善可信數(shù)據(jù)存儲體系，特別是要充分發(fā)揮國家算力樞紐節(jié)點優(yōu)勢，探索優(yōu)化異屬異構(gòu)異地算力資源并網(wǎng)調(diào)度的技術(shù)方案和商業(yè)模式，加大低成本、高品質(zhì)、易使用的算力供給，切實推動算力資源的供需平衡。同時，要推進(jìn)物理世界與數(shù)字世界虛實融合的關(guān)鍵技術(shù)研究，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR/ AR、可穿戴設(shè)備、腦機(jī)接口）、三維掃描（全息影像）、數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)（高精度傳感、體感技術(shù)）、通信感知一體化等技術(shù)方面進(jìn)行集中攻關(guān)，以加速推進(jìn)元宇宙的建設(shè)進(jìn)程，推動元宇宙的研發(fā)和創(chuàng)新更加深入。

二是推進(jìn)元宇宙標(biāo)準(zhǔn)體系和治理體系的建設(shè)。各國政府、產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界都在加快布局元宇宙，在技術(shù)研究、產(chǎn)業(yè)推廣、標(biāo)準(zhǔn)研制等領(lǐng)域開展了一系列工作。為掌握元宇宙發(fā)展的話語權(quán)、贏得元宇宙發(fā)展的競爭優(yōu)勢，我國須率先或主導(dǎo)制定元宇宙的制度體系與行為規(guī)范。具體而言，應(yīng)逐步開展跨場景、跨終端、跨平臺、跨數(shù)據(jù)、跨企業(yè)的多重互操作性的需求研究與標(biāo)準(zhǔn)研制，支撐元宇宙深度互通、永續(xù)實時的業(yè)務(wù)體驗。特別是在數(shù)據(jù)和個人隱私、知識產(chǎn)權(quán)、房地產(chǎn)和金融監(jiān)管等關(guān)鍵領(lǐng)域建立健全法律法規(guī)，以保護(hù)自然人、虛擬人、財產(chǎn)及數(shù)字資產(chǎn)的安全，同時應(yīng)對元宇宙可能帶來的社會風(fēng)險與國家安全等挑戰(zhàn)。需要堅持發(fā)展與規(guī)范并重的監(jiān)管理念，及時開展元宇宙治理研究，完善網(wǎng)絡(luò)空間安全的法律框架，營造安全、開放的元宇宙環(huán)境。

三是拓展元宇宙應(yīng)用場景來帶動產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。從社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展重點領(lǐng)域應(yīng)用找到切入點，推動元宇宙賦能工業(yè)制造、文化旅游、社交娛樂、商業(yè)貿(mào)易、教育醫(yī)療、生活消費、公共服務(wù)等領(lǐng)域，帶動元宇宙產(chǎn)品與服務(wù)落地，促進(jìn)技術(shù)迭代發(fā)展。通過跨領(lǐng)域、跨學(xué)科的人員共同探索人工智能、區(qū)塊鏈、云計算、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)在元宇宙中的融合創(chuàng)新，集中突破元宇宙基礎(chǔ)性、全局性、前瞻性核心技術(shù)，重點攻關(guān)AIGC、沉浸式技術(shù)和分布式信任三大技術(shù)主線的研發(fā)，圍繞元宇宙相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品在工業(yè)、消費、文旅、智慧城市等方面的應(yīng)用，構(gòu)建城市元宇宙場景體系，推動未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

四是建圈強鏈加速推進(jìn)元宇宙產(chǎn)業(yè)成勢。以高科技產(chǎn)業(yè)園為核心，打造元宇宙產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，吸引裝備生產(chǎn)、內(nèi)容創(chuàng)作等核心門類簽約元宇宙高新企業(yè)系列重點項目，設(shè)立虛擬人電商直播基地，引領(lǐng)電商直播新模式。成立元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展城市“合伙人”機(jī)制，整合高校院所、科研機(jī)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基金等各類創(chuàng)新要素，組建AI新零售、工業(yè)元宇宙、近眼顯示系統(tǒng)、智能穿戴設(shè)備等創(chuàng)新聯(lián)合體，成立元宇宙產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，通過跨區(qū)域融合匯集優(yōu)質(zhì)資源，共同探索元宇宙技術(shù)與數(shù)字經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展的前沿路徑。同時，針對企業(yè)資金需求，設(shè)立獎勵、補助、貼息等資金扶持方式，支持高端終端設(shè)備、人工智能等核心企業(yè)破解元宇宙產(chǎn)業(yè)技術(shù)攻關(guān)的資金難題。最終，形成完備的云宇宙生態(tài)圈體系，推動我國元宇宙產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。

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【本文系云南省科技計劃項目“云南省科技型中小微企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展項目——面向使用場景的自適應(yīng)數(shù)據(jù)安全治理策略應(yīng)用研究”（編號：202404CC110022 ）研究成果之一。云南省高層次科技人才及創(chuàng)新團(tuán)隊選拔專項“中青年學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人后備人才項目”（編號：202305AC160011）專項資金資助。】

（龔金梅系云南省科學(xué)技術(shù)情報研究院研究員、副主任；吳斌系云南省科學(xué)技術(shù)情報研究院正高級工程師；譚鵬系云南省科學(xué)技術(shù)情報研究院高級工程師；呂瑞瀟系云南大學(xué)碩士研究生；鮑亦平系云南省科學(xué)技術(shù)情報研究院研究員、副院長）

Research on the Development Path of Metaverse Industry Technology in China

Gong Jinmei Wu Bin Tan Peng Lv Ruixiao Bao Yiping

Abstract： The metaverse， through the deep integration of new generation Industrial Technology， constructs an interactive information world of virtual and real coexistence and mutual mapping， which is a technological derivative of the intelligent development of human society. China has initially constructed an ecosystem of the metaverse， but there are still many unclear issues in industrial layout， technological research and development， and policy implementation. By using the method of \"exclusive corpus+hot word cloud+self mapping clustering+technical clustering graph\"， this paper conducts a progressive analysis of the hotspots， characteristics， and trends of China’s metaverse industrial technology in recent years. Clarifies the development trajectory of the industrial technology and proposes a comprehensive development path for the industrial technology based on the analysis conclusions，such as perfecting infrastructure， promoting standards and governance system， driving technological innovation by application scenarios， and constructing metaverse ecology driven by industrial chain. This provides good guidance for industrial development， project layout， and policy formulation.

Keywords： Metaverse； Industrial Technology； Self-organizing Mapping； Co-word Clustering； Development Path