元宇宙是以區塊鏈為核心的Web3.0數字生態

元宇宙的説法眾説紛紜，技術、應用、資産、服務、産業、生態和哲學等不同層次的定義混雜，嚴重影響業界對元宇宙的認識。本體論是科技哲學的重要理論，是在科技發展初期解釋科技發現的有效方法。通過本體論可以從不同視角調查、分析和研究事物的現象、範例及其相互關係，幫助提煉科技發現本質的定義、知識、要素及其內在邏輯結構，並用數學方式將知識固化形成科技範式，通過計算機相關技術和標準化方式呈現。元宇宙剛剛出現，需要用系統分析的方法明確外延、內涵和核心要素，從而統一産業共識，降低産業溝通成本，加速推動元宇宙産業支撐數字經濟高質量發展。

一 元宇宙是數字經濟的新引擎

數字經濟是以數據資源為關鍵要素，以數字科技為支撐的經濟形態。數字産業化和産業數字化是數字經濟中的重點內容，數字産業化主要是推動數字科技形成規模化産業，産業數字化主要是利用數字科技支撐和推動傳統産業轉型升級。在這個過程中可以基於區塊鏈等數字科技推動信息技術服務加速數字産業化，依託元宇宙的新場景拉動信息消費促進産業數字化。

1、國家戰略為數字經濟發展注入強勁新動力

2021年3月14日，《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》正式發佈，在第十五章打造數字經濟新優勢的第二節和第三節分別提出“加快推動數字産業化”和“推進産業數字化轉型”，並將區塊鏈與雲計算、大數據等新一代信息技術列為數字經濟重點産業。2021年12月12日國務院印發《“十四五”數字經濟發展規劃》，在第五章和第六章分別提出“大力推進産業數字化轉型”和“加快推動數字産業化”，並將區塊鏈作為加快推動數字産業化和增強關鍵技術創新能力的重點方向之一。國家戰略不僅明確了數字經濟的發展目標，也指出了數字經濟的發展方向，並給出了數字産業化和産業數字化的發展路徑。同時，也明確了區塊鏈在數字經濟中推動數字産業化的戰略作用。元宇宙的出現為産業數字化帶來新的消費場景和模式，將匯聚社交、娛樂、金融、教育等更多産業資源，與區塊鏈為代表的數字科技推動數字産業化形成合力，加快培育數據要素市場、價值體系、市場規則和配置作用、完善數字經濟治理體系，加速推動數字經濟演進，形成數字經濟新優勢。

2、區塊鏈推動信息技術服務拓展，助力數字産業化駛入快速道

2021年11月15日工業和信息化部印發《“十四五”軟體和信息技術服務業發展規劃》，其中主要任務“激發數字化發展新需求”中提出“信息消費擴大升級”，在“推動軟體産業鏈升級”中提出“優化信息技術服務”，並多次對區塊鏈技術和平臺發展提出具體要求。

從技術視角來看，區塊鏈已由初期的技術探索進入到平臺化、組件化和集成化發展階段。主要體現在：一是平臺化推動形成城市鏈網。長安鏈、蜀信鏈和海河鏈等城市鏈已經紛紛出現，城市鏈互相聯通後將形成城市鏈網，以支撐更大規模的應用場景。二是組件化推動形成組件服務網絡。身份認證、隱私計算、智慧合約等關鍵組件已形成獨立平臺，共同支撐應用創新的價值已經顯現，更細分技術市場即將出現。三是集成化推動形成面向數據和多技術融合的數字科技操作系統。區塊鏈將與大數據、雲計算、人工智慧等新一代信息技術深度融合，實現數據和資産價值的最大化。在平臺化、組件化和集成化發展的過程中，將形成圍繞區塊鏈的數字科技體系和信息技術服務體系，更大規模的創新應用場景落地實現獲得支撐，數字産業化的新格局加速形成。

從應用視角來看，區塊鏈技術正在從大規模應用探索向業務深度融合演進，存證溯源、數據共享、供應鏈管理、金融服務等創新應用場景不斷涌現，已在政務、金融、教育、製造等眾多領域得到深入應用，在應用過程中産生新的業務形態和商業模式，形成可編程經濟、分佈式共享經濟等創新經濟生態，將促進區塊鏈技術體系、應用體系、服務體系“螺旋式演進”，迭代式發展的局面逐步形成，區塊鏈技術的發展將有力加速數字産業化進程。

3、元宇宙拉動信息消費升級，促進産業數字化新格局

2021年底，上海市經信委印發的《上海市電子信息産業發展“十四五”規劃》中提到對元宇宙的産業佈局。該規劃提出，要加強元宇宙底層核心技術基礎能力的前瞻研發，推進深化感知交互的新型終端研製和系統化的虛擬內容建設，探索行業應用。元宇宙涉及區塊鏈、人工智慧、人機交互、雲計算、信息安全等多個技術領域，具有大規模協作、沉浸式、自組織、多樣性、用戶創造生態等特點，容納工業製造、社交娛樂、文化旅遊、社會治理、金融服務等眾多場景，匯聚內容管理、身份認證、支付交易、身份認證、資産管理、模擬倣真等多種服務，為信息消費提供了新場景，是數字科技發展的一次重要的融合創新和突破，將會推動形成數據和資産要素的價值體系和市場規則，培育更多信息消費的新型市場主體，形成跨多領域、地域的價值鏈和産業鏈，催生新的信息消費模式和習慣，拉動信息消費快速增長，加速各行業産業數字化進程。

以區塊鏈為核心的數字科技可以推動信息技術服務，從而促進數字産業化；元宇宙可以創造和創新更廣泛的應用場景，拉動信息消費促進産業數字化。因此，以區塊鏈為核心的Web3.0技術體系推動形成的元宇宙數字生態，將對數字産業化和産業數字化提供有力支撐，為數字經濟高質量發展打造新引擎。

二 元宇宙是數字共識生態的集成邏輯表達

1997年J.Studer定義Ontology為“本體是共享概念模型的明確的形式化規範説明”，並提出本體論應包括提出Conceptualization（概念模型）、Explicit（明確）、Formal（形式化）和Share（共享）四個方面。應用本體論的方法，抽象元宇宙的現象和表現形式，明確其關鍵要素和內在邏輯結構，通過形式化指導工程實踐過程，並用標準化構建概念集形成更大範圍的共識和共享。

概念模型是從普遍性的現象研究到收斂成為知識的科學方法。從概念模型的視角來看，元宇宙是技術系統、內容系統、經濟系統、協作系統和治理系統的疊加。技術系統的核心是融合，其技術體系的表現形式應具有開源開放、可編程、互聯互通、可擴展、可插拔等技術特點；內容系統的核心是傳播，應具有多種內容生成方式、內容呈現模式和內容運營管理等能力；經濟系統的核心是交換，需要提供價值載體、交換機制、身份認證、激勵機制、權益保障等能力；協作系統的核心是共識，需要支持多方協作、分佈式、自組織等特性；治理系統的核心是規則，需要提供科技倫理、版權保護、內容監管和金融合規等保障。

“明確性”可以依據當前的産業現象和信息抽象出元宇宙的概念和知識體系。通過分析元宇宙的相關概念，剖析元宇宙的現象和本質，可以將元宇宙的概念歸納為：元宇宙是數字共識生態的集成邏輯表達。數字是指元宇宙的核心要素一定是在數字空間中，並通過數字技術表現；共識是指元宇宙的産業相關方應在共治的基礎上，就權利、責任和義務等重要事項達成普遍的共識。生態是指元宇宙需眾多相關方參與，形成相互影響、相互促進的動態平衡的統一體；集成是指元宇宙需要通過眾多技術形成集成體，以支持元宇宙生態的穩定運行；邏輯是指元宇宙是眾多要素組合的系統，各項要素之間要有相互邏輯關係，各項要素自身也需要有內在的邏輯體系；表達是指元宇宙要在不同層次上都呈現出特定的表現形式，從而形成聚像的、可工程化的最佳實踐。元宇宙的核心要素包括組織、身份、資産和活動，通過核心要素的相互作用，推動形成數字生態的集成邏輯表達的科學實踐。

形式化需要基於計算機科學建立邏輯框架，以呈現和運行本體論中的邏輯對象及相互關係。依據計算機領域常用的形式化分層方法，元宇宙可以分為元網絡、元系統、元服務、元場景和元空間五層架構。元網絡包含了通信、存儲、計算、網絡等支撐性技術，為元宇宙提供底層基礎設施；元系統以區塊鏈為核心，集成大數據、雲計算、人工智慧、物聯網、人機交互和信息安全等技術，為元服務提供系統級基礎技術能力；元服務包括身份認證、隱私計算、環境渲染、激勵機制、內容運營、支付交易、資産管理、3D引擎和模擬倣真等技術，為元場景的搭建提供支撐；元場景包括元宇宙在工業製造、社交娛樂、文化旅遊、社會治理等方面的應用，為用戶消費提供具體應用支持；元空間包括內容呈現、位置感知、人機互動、感官觸達等環境支持，為元宇宙提供與數字空間相管理的物理空間支撐。每個元場景可以形成次元宇宙，多個元場景可以組成元宇宙、多個元宇宙可以組成多元宇宙，這其中包括跨平臺或跨域的身份認證、內容交互和資産流通等問題，而區塊鏈具有的技術特性對於這些相關問題的解決具有獨特的優勢。

元宇宙本體論的“共享”可以通過標準化的形式錶現，標準是在科學研究和理論實踐的基礎上，在一定範圍內經過協商一致獲得的最佳秩序。元宇宙的標準可分為基礎類、技術和平臺類、數據和協議類、內容和資産類、應用和服務類、治理和監管類等五大類。基礎類標準為其他標準建立共同的語言環境，包括術語、本體和分類、代碼和標識、參考架構等內容。技術和平臺類標準主要規範技術系統的分佈式網絡、智慧計算、數據流動、信息安全和隱私保護等；數據和協議類標準主要規範數據格式、數據共享和流動、人機交互、系統兼容和互操作、跨平臺身份互認等。內容和資産類標準主要規範內容創作工具和方法、虛擬數字呈現引擎、內容生命週期管理等，以及資産相關的數字資産標識、資産生命週期管理、資産交換和流通等。應用和服務類標準主要規範宇宙在工業製造、文化旅遊、社交娛樂應用方法，以及系統功能、性能、可靠性和服務能力等産業服務等內容。治理和監管類標準主要包括系統和服務能力測評、數字版權保護、數字身份認證、內容監管、數字資産合規、科技倫理等內容。

三 元宇宙是以區塊鏈為核心的Web3.0數字生態

儘管元宇宙不是技術詞彙，但卻需要複雜的底層技術邏輯支撐。其中，區塊鏈、人工智慧、數字孿生、人機交互、物聯網等面向數據的新一代信息技術的演進並非偶然，而是從Web2.0向Web3.0演進的技術準備，雖然技術就緒度尚有發展的空間，但也基本完成單項技術體系的構建。以往各項技術的獨立發展沒有形成閉環的商業生態，是因為各項數字科技的技術特性只覆蓋數字經濟的一部分。比如物聯網的數據採集、5G的傳輸、大數據的處理、人工智慧的利用和區塊鏈的保障，每項技術都只完成數據要素生命週期的一部分，需要更大、更聚焦的概念、場景和商業模式拉動新一代信息技術進一步融合，從而構建面向數字化生態的基礎設施，以支撐元宇宙複雜的應用邏輯、業務創新和商業模式。因此，從技術上來看，元宇宙是基於Web3.0技術體系和運作機制支撐下的可信數字化價值交互網絡，是以區塊鏈為核心的Web3.0數字新生態，是推動數字産業化和産業數字化的重要手段。

區塊鏈是用密碼技術將共識確認的區塊按順序追加形成的分佈式賬本，具有技術、金融和社會屬性。回顧區塊鏈的發展歷程，技術屬性相關的BaaS、跨鏈、隱私計算、身份認證、分佈式存儲和計算等底層平臺為金融、製造、教育、能源等行業的分佈式應用提供了基礎設施。金融屬性相關的FT（同質化通證）、DeFi（分佈式金融）、NFT（非同質化通證）和xFi（泛指在各個領域的金融形式）通過大量的實踐探索數字化金融服務模式，同時也帶來新型金融風險，需要在合規的前提下審慎發展。其中，FT在金融體系中探索了新載體的可能，利用區塊鏈技術解決了數字環境下金融交易的雙花等問題；DeFi正在嘗試創新傳統金融服務模式，基於分佈式網絡環境下的借貸、質押、交易等金融服務紛紛出現；NFT進一步在數字生態中呈現了資産的表現形式，在映射物理資産的同時，催生了大量原生數字資産，擴大了數字經濟的資産規模和想象空間。GameFi（遊戲金融）嘗試了將NFT帶入到特定的真實消費場景，SocialFi（社交金融）進一步擴大了GameFi的應用場景，在增加了數字協作活動的同時，增加了數字資産的消費空間，xFi的出現為FT和NFT提供了更多樣化、個性化的娛樂和社交的信息消費場景，未來更多xFi將會出現在教育、能源、製造、旅遊等産業總，這將進一步加速數字環境下的資産流通和信息消費。從社會屬性上來看，儘管DAO模式尚無成熟業態，但卻為數字環境下的協作模式提供了新的思考。元宇宙的出現正是區塊鏈技術、金融和社會屬性發展的必然趨勢，其持續性、實時性、開放性、兼容性、連接性、創造性、多樣性等特點將會構建更多數字場景，也將推動建立以區塊鏈為核心的Web3.0的數字生態，在推動數字産業化的同時，促進産業數字化的發展。

正像現實的社會生態一樣，組織、身份、資産和活動四項關鍵要素將成為促進元宇宙健康發展的核心要素，區塊鏈的技術、金融和社會屬性將幫助構建可信數字化價值交互網絡。

首先，傳統互聯網平臺極易産生壟斷型組織形式和商業模式，無論是Web1.0的網站，還是Web2.0更大場景的內容交互，都是平臺佔有絕對的優勢，既控制著內容傳播，也控制著基於內容産生的收益。尤其是Web2.0環境下，一旦形成平臺生態，就會以平臺作為工具從所有相關方獲取高額的收益。而Web3.0的核心觀點是用戶和建設者共同擁有網絡。在元宇宙中可能形成用戶和建設者自治的組織形式，其組織規則在符合監管的前提下由程序代碼來執行，這就需要利用區塊鏈技術達到最大範圍的共識，配合監管形成元宇宙的健康生態秩序。在數字環境中，物理世界的社會角色將會在數字環境中以數字形態存在，其變革將帶來深遠的影響。比如在物理環境下稅務局承擔十分關鍵的社會職能，在數字環境下，雖然可以構建稅務元宇宙，但其本質就是一段程序，在數字環境下的協作交易過程中自動完成稅收程序。

其次，傳統集中式身份驗證模式極易産生安全威脅和隱私濫用問題，而元宇宙不僅要能與真實的身份綁定，還需要在不同應用場景、次元宇宙、元宇宙間切換，這就需要利用區塊鏈技術建立新的分佈式身份認證體系，可以在跨生態網絡中保護隱私和數據安全。以虛擬數字人為例，每個元宇宙都會有獨特的應用場景，但如果在每個元宇宙中都有不同的虛擬數字人將會為用戶帶來很大的困擾，極大增加監管的複雜度。因此，需要通過區塊鏈建立分佈式身份體系，支持虛擬數字人在不同應用場景切換，以及虛擬數字人相關的靜態屬性、動態屬性和資産隨著虛擬身份同步切換。同時，從社會學視角來看，虛擬數字人是沒有人類身份的數字化的形象，帶來很多使用權、運營權等問題，同時也將帶來法律、倫理、資産、安全等一系列新的社會問題。區塊鏈技術可以通過分佈式賬本和智慧合約完成虛擬數字人的權利分配和責任制約。

再次，資産是物理世界和數字世界的核心要素，是促進經濟循環的必要載體。在數字世界中，資産的形態可以多種多樣，可以是文字、視頻、音頻等數據資産，也可是遊戲裝備、影視作品、數字藏品、數字建築等數字資産，也可以表現為股票、證券等金融資産，這些資産都可以表現為FT和NFT。以資産為核心的元宇宙應用場景才能成為可持續發展的産業和生態，只有完成資産的確權，並進行轉移、交易和流通才能形成真正的經濟體系。元宇宙中的道具、裝備、UGC內容都需要以區塊鏈為核心的元系統提供註冊、登記、交換、交易等功能，區塊鏈鏈的技術屬性將為資産提供存證和確權等支持，金融屬性將為資産提供載體和表現形式，同時為基於資産的價值交換提供保障，社會屬性的組織治理模式將加速數字資産在元宇宙中的交換和流通。

最後，元宇宙中的一切活動皆可收斂為數據，多元宇宙（元宇宙和元宇宙）之間、次元宇宙（元宇宙內不同應用）之間、元宇宙和外部設備間的數據交互過程，以及外部設備採集、存儲、處理、分發、利用和處置個人行為數據的過程，都需要區塊鏈的技術來支持。Web2.0最大的問題是平臺對用戶數據的壟斷和消費，平臺在通過眼球經濟匯聚用戶數據的同時，通過廣告、撮合等商業模式，獨享用戶數據和內容産生的價值。用戶在平臺上貢獻內容和數據時，只能獲得自身的認同感和微薄的收益。數據主權及其産生價值的回歸正是Web3發展的目標，通過區塊鏈技術可以建立分佈式身份認證體系，讓用戶的數據、內容和資産等附著于獨立可控的身份鏈上，商業組織可以在用戶的授權下獲得相應的數據和內容，並支付等價的價值，從而從根本上解決Web2環境下的壟斷型經濟體系的問題。

綜上，元宇宙數字共識生態的集成邏輯表達，是以區塊鏈技術為核心的可信數字化價值交互網絡，是基於Web3.0技術體系和運作機制支撐下的數字新場景、新産業和新生態，將會在數字環境下催生大量創新商業模式，形成數字空間新範式。當前，亟需統一産業共識，加強以區塊鏈為核心的元宇宙技術體系、服務體系、經濟體系和治理體系研究，明確元宇宙技術發展路徑，探索元宇宙加速信息消費的商業模式；探索技術集成方法，破解分佈式身份認證、跨生態互聯互通、數字資産流通、數字內容治理等焦點問題，鼓勵研發區塊鏈、人工智慧、人機交互、物聯網等多技術融合的數字科技操作系統；創新應用場景和商業模式，推動數字環境下的智慧製造、信息消費、智慧城市、文化旅遊等領域的應用創新，利用新技術升級傳統産業基礎設施，建立工業元宇宙、城市元宇宙、金融元宇宙等創新型商業生態；加強科技倫理治理研究，研判隱私保護、技術歧視、算法綁架、非法集資等相關風險，制定金融服務管理、內容和資産合規監管、數字版權保護和用戶在線權益保障等策略，推動形成可監督、有活力、可推廣的高效治理機制。（作者：李鳴  中國電子技術標準化研究院區塊鏈研究室主任 、IEEE區塊鏈合格評定委員會主席）