从世界数字大脑形成看元宇宙未来趋势
来源：腾云
中国科学院虚拟经济与数据科学研究中心研究组成员、
远望智库数字大脑研究院院长、腾云智库专家 刘 锋
前言：21世纪，科技生态呈现出越来越多的类脑特征，各种前沿科技概念和技术正在形成一个世界规模的数字大脑，元宇宙也是组成这个世界数字大脑的一部分，承担了它意识和梦境的构造，主要特征是大社交网络为核心的数字空间开始从二维向三维进化，能够将现实世界映射到数字空间，也可以将人类的幻想具象化，带给人类梦境般真实体验。
但由于人类的脑和眼对元宇宙还存在不适应以及眩晕等问题，一种判断是，在未来数字空间二维和三维的时间使用分配上，人类大量的信息交流和分享活动应该还是在二维数字空间完成，一部分需要深度体验的场景才需要进入三维的元宇宙中。
本文将从元宇宙爆发的背景、世界数字大脑的发育与元宇宙的关系、数字空间如何演化为元宇宙、元宇宙的价值和存在的问题等4个方面进行探讨。
01
元宇宙突然爆发的背景
21世纪是一个科技概念风起云涌的时代，从Web2.0、云计算、物联网、3G/4G/5G、工业4.0到大数据、人工智能、数字孪生、区块链、城市大脑、企业大脑。2021年，元宇宙在英伟达、脸书、微软等机构的推动下成为新的科技热点。
10月31日，Facebook改名Meta,使得元宇宙的热度进一步在科技领域升温。到目前为止，关于元宇宙是什么还没有统一的定义：一些比较典型的定义包括：
元宇宙是通过虚拟增强的物理现实，呈现收敛性和物理持久性特征的，基于未来互联网的，具有连接感知和共享特征的3D虚拟空间。
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，它基于扩展现实技术提供沉浸式体验，基于数字孪生技术生成现实世界的镜像，基于区块链技术搭建经济体系，将虚拟世界与现实世界在经济系统、社交系统、身份系统上密切融合。
“元宇宙”是一个平行于现实世界，又独立于现实世界的虚拟空间，是映射现实世界的在线虚拟世界，是越来越真实的数字虚拟世界。
虽然元宇宙的定义和理解很多，但3D、3维沉浸式、虚拟现实、VR/AR是其中最突出的关键词，元宇宙的本质含义是什么？为什么会在这个时间点爆发？是产业发展必然还是炒作，它未来发展趋势是什么？面对一个新爆发的科技概念，有必要从科学理性的角度对这些问题进行研究和分析。
02
世界数字大脑的发育与元宇宙的关系
种种迹象表明21世纪以来，以互联网为核心的世界科技生态呈现出越来越多的类脑特征，诸多前沿科技的出现，也包括这次元宇宙的爆发，可以看做是这个世界级数字大脑各个神经系统不断发育的产物。
2019年出版的《崛起的超级智能》曾经绘制一幅世界数字大脑的发育示意图，这张图中预言在混合智能和云反射弧之后，世界数字大脑的思维空间和梦境空间将成为新的热点，而它们与元宇宙存在着密切的关系。
从这幅图中可以看出：
社交网络对应了神经元网络。
云计算对应中枢神经。
3G/4G/5G对应神经纤维。
物联网对应感觉神经系统。
工业互联网/云机器人/智能驾驶对应运动神经系统。
大数据/人工智能对应驱动世界数据大脑运转的基础和动力。
企业大脑/城市大脑/工业大脑对应世界数字大脑的初步成型。
作一个类脑复杂巨系统，世界数据大脑的思维空间和梦境空间将在大数据、虚拟现实、数字孪生等技术的推动下不断成熟。2021年兴起的元宇宙从本质上说可以看作是思维空间和梦境空间的产业化名称。
03
数字空间如何进化形成元宇宙
2020年，腾讯公司董事会主席兼首席执行官马化腾提出了全真互联网，指出当互联网变得“全真”时，借助VR、AR技术的逼真还原身临其境般体验，用户将不用再凭借想象，就算网购也如走进实体店一般，得到全面入微的“全真体验”，2021年元宇宙突然爆发，Facebook宣布改名为Meta全面进入元宇宙，引发了产业界的极大关注。也在这一年，字节跳动以90亿的价格收购国内VR行业头部厂商PICO。
由此可见，世界最重要的社交网络巨头都通过不同的方式涉足元宇宙领域，这说明社交网络与世界数字大脑思维和梦境空间的形成有着密切的关系。下面，我们来看一下以社交网络为代表的数字空间是如何一步步演化并形成元宇宙和世界数字大脑的。
1969年，互联网诞生，元宇宙的实现有了全球化的软硬件基础。
1989年，万维网标准开始制定，为WEB技术的发展奠定了基础，1990年到1998年，人类用户主要通过字符化的电子公告牌（BBS）进行信息交互。这时，在数字空间中没有数字世界环境的构建，没有明确的个人角色，用户交互界面以字符为主。
1998年到2003年，博客开始兴起，数字空间出现了独立的“数字人”角色，这时主要表现形式为字符和图片构成博客个人空间的主体，自此，互联网用户有了个人身份和角色。在数字空间中发言和展示个人信息内容，这时用户交互界面以字符为主，开始出现图片。
2004年，社交网络开始兴起，FB正式上线，QQ、Twitter、微博不断出现并高速发展，数字空间中，数字人（个人用户空间）与数字人可以进行信息交互，形成社交网络和社交关系。
2009年，移动互联网进入3G时代，随着智能手机的广泛应用，数字空间伴随社交网络的应用范围扩大而进一步扩大，此后大量的图片，声音元素丰富了虚拟数字空间的内容。
2013年，以FB购买OC为标志，虚拟现实成为产业热点，但是由于VR眼镜不成熟，社交网络巨头和消费者对虚拟现实社交网络准备不足。到2019年，虚拟现实热潮退去。数字空间向3维化阶段进化的第一次努力失败。
2014年，4G网络兴起，2018年5G开始兴起，视频开始成为社交网络为基础的数字空间的重要内容形式。互联网用户主要通过2维的智能手机屏幕浏览3维的视频内容。
2018年，电子商务和知识付费、NFT、虚拟货币在社交网络为基础的数字空间中初步成熟并广泛应用。
2020年，以城市大脑、数字政府、组织化转型为主的产业化持续拓展社交网络和数字空间向万物互联、万物交互方向演进，但仍然处于萌芽状态。
2021年，元宇宙兴起，其核心目的是引导社交网络为核心的数字空间进化到三维化的数字人和数字环境。形成一个世界统一的沉浸式体验的3维数字世界空间，人与人、人与物、物与物的交互场景既可以是现实世界的镜像，也可以是创意设计出的数字想象世界。元宇宙的兴起可以看做是数字空间向三维化阶段进化的第二次尝试。
从以社交网络为核心的数字空间发展看，元宇宙是社交网络从人与人的社交，发展成为人与人、人与物、物与物的大社交网络后，其构成的数字空间从二维向三维进化的产物。目前，关于元宇宙的社交，商业影响现实等特征，在大社交网络中都能找到，唯一欠缺的是三维化和沉浸感。
04
元宇宙的意义和存在的问题
虚拟现实和由此进化出的元宇宙为人类提供了革命性的新体验，它不但能将现实世界的场景映射到数字空间中，同时也可以将人类的幻想和想象通过数字化进行呈现，人类可以身临其境地体验只有在梦境中才能出现的场景。元宇宙在产业界产生如此大的影响，也与它的确存在革命性、颠覆性的未来趋势有关。
当前万物互联与万物交互刚刚萌芽，短视频社交初步成熟，但从科技的发展节奏看，元宇宙跳过了科技发展的一个重要环节。那就是数字空间的基础，社交网络还没有完成向大社交网络的进化。数字空间依然没有为全面从二维进入三维做好准备。更为重要的是，人类进入元宇宙时，在脑和眼睛的生理适应性上还存在瓶颈。
元宇宙最核心、影响最大的困境是用户眩晕症问题。
头晕、恶心、失衡等症状在虚拟现实用户当中非常普遍。奥地利虚拟现实公司Junge Rmer展开的一项调查显示，在991位受访者当中，超过75%的人至少存在其中一种症状。
调查还显示，这些负面影响对于首次使用VR设备的用户表现得尤为强烈。另外，这些症状的持续时间与使用时长也保持着几乎线性的关系。这个问题目前仍然属于一个没有被克服的脑科学问题，为人类实现元宇宙梦想埋下了第一个障碍。
第二个重要障碍是长时间使用VR眼镜容易造成近视，会干扰双眼视功能发育。
因为VR眼镜与双眼瞳距有偏差，易引发眼睛疲劳、晕眩，部分会有恶心头晕症状，中国一家电视台曾经做过VR对眼睛影响的试验，实验结果显示，观看VR视频30分钟后，被测试者的眼部调节功能明显下降，人眼看到的东西会直接影响人的大脑。
对于一项新技术，青少年用户往往是最热情的第一批用户，但由于元宇宙本身的特点，导致对青少年的健康存在巨大风险，而且这种风险也同样影响到所有用户，这也许是大自然看不见的手用来阻止人类过于沉迷与元宇宙的调解手段。因此VR眼镜为入口的三维数字世界（元宇宙）很可能无法颠覆智能手机为入口的二维数字世界。
由此对未来的一种判断是，人类80%时间依然会通过智能手机的二维数字世界进行互动，20%的时间才需要进入到元宇宙中开展游戏、电影、体验等活动。
附：世界数字大脑的定义
世界数字大脑（系统）是互联网大脑模型与智慧社会建设结合的产物，是城市大脑全球后产生的类脑智能系统。在人类智慧和机器智能的共同参与下，在物联网、大数据、人工智能、边缘计算、5G、云机器人和数字孪生等前沿技术的支撑下，数字神经元网络和云反射弧将是世界数字大脑建设的重点。
世界数字大脑的作用是提高人类社会的运行效率，解决人类社会发展过程中面临的复杂问题，更好地为人类协同发展提供支撑。世界数字大脑在系统演化上将通过城市大脑向省级大脑、国家大脑扩展并最终全球化逐步完成。
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