元宇宙产业基本概念及四川发展研究

◆杨宇成

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，并且允许每个用户进行内容生产和世界编辑[1]。本研究认为元宇宙产业是指实现元宇宙愿景本身所需要的生产制造、信息服务、内容制作等关联行业的统称。当前元宇宙正处于孕育孵化阶段，是新一代信息技术的新兴前沿领域，正持续催生出新产品、新服务、新业态，有望成为经济发展的新增长点和创新应用的新平台，是未来四川培育竞争新优势的重要着力点，对推动四川数字经济高质量发展具有重要意义。

一、元宇宙产业的基本概念

（一）元宇宙产业的定义

目前，学术界对元宇宙产业的定义还没有统一认识。本研究认为，元宇宙产业是以数据、算法、算力、网络为基本生产要素，以人工智能、虚拟现实、增强现实、混合现实等新一代信息技术为核心驱动力，应用新一代信息技术将现实世界同步映射为网络虚拟世界，用户通过感知交互设备和身份认证协议等接口进入网络虚拟世界，网络虚拟世界作为开放平台为现实世界的用户提供沉浸式超时空场景体验、去中心化金融交易、社交娱乐、数字人等产品和服务以及由此衍生出的所有新型业态的总称。从经济学的角度分析元宇宙产业的定义（如图1所示）可以看出，数据、算法、算力、网络是基本生产要素，新一代信息技术是关键生产力，虚拟世界构建是产业发展的核心本质，真实产业和虚拟产业融合互动是新型的生产关系。与传统产业的经济循环不同，元宇宙产业实现了真实产业与虚拟产业之间的经济循环，随着技术的发展，预计未来还会出现不同元宇宙之间的经济循环。因此，元宇宙产业将重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节，通过开放内容平台打造跨领域虚实融合“元宇宙+”产业生态系统，是新一代或者下一代互联网产业。

图1 元宇宙产业定义解析

（二）元宇宙产业的特点

从信息产业发展规律来看，新一轮科技变革促使人工智能与感知交互的协同能力越来越重要，新政策、新技术和新需求推动传统互联网进入到智能引领的发展新周期（如图2所示）。一方面，当前互联网产业在内容载体（网页、微信、微博、APP等）、交互方式（语音、视频、评论、点赞等）、终端形态（智能手机、平板电脑等）长期缺乏突破创新。后疫情时代，在线教育、互联网医疗、线上办公、无人驾驶、共享经济等新业态竞相涌现，全社会上网时长大幅度增长，人们的生产生活工作越来越依赖于线上，社会现实生活开始大规模向虚拟世界迁移，人类社会加速虚拟化，现有的网络空间、网络内容、交互方式急需丰富和拓展，而元宇宙的出现恰恰顺应信息技术变革趋势，以实现虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、混合现实（MR）为代表的新终端将成为元宇宙产业的基本产品，加速互联网产业进入发展新周期。另一方面，随着人工智能技术的日益成熟，元宇宙产业将全方位冲击整个社会使用互联网技术的基本方式，扩展虚拟世界和现实世界的互动方式和内容情境，使人与网络的二维（视觉、听觉）交互方式升级到人与网络的多维（视觉、听觉、触觉、味觉等）立体感知能力，实现人与万物的智能互联，深刻改变传统互联网产业能级和数字经济的发展图景。综上可以看出，元宇宙产业具有技术含量高、产业规模大、产业链条长、市场前景广、商业模式新等显著特点，属于典型的知识产权（专利）密集型产业。

图2 互联网产业发展历程

（三）元宇宙产业链的组成

从广义来看，元宇宙产业并不是单一的产业，是包含网络、终端、内容、应用于一体的综合产业系统，其网络层面与物联网、云计算、大数据等信息基础设施关联，终端层面与VR智能可穿戴设备等智能硬件关联，内容层面与网络视听、数字创意、仿真建模、数字人等软件与信息服务业关联，应用层面与智慧教育、智慧社交、智慧游戏、智慧医疗、智慧文旅、智慧购物等“互联网+”领域关联。具体来说，它包括上游产业的信息基础设施建设，是构建涵盖全面泛在感知网、信息通信网和数据计算存储中心等元宇宙基础设施的支撑体系，为元宇宙提供统一的计算、存储、网络、感知交互等产品和服务；中游产业的内容制作及运营，是推动元宇宙产业发展的引擎，它支撑元宇宙产业的共性需求，为元宇宙提供应用开发集成环境、人工智能能力、内容制作、运行维护、VR分发服务、云渲染等产品和服务；下游产业的场景融合应用，是基于统一的元宇宙基础设施支撑体系和元宇宙标准开发平台，面向人们生产、生活、工作等多元化、个性化、定制化需求，建设多场景“元宇宙+”应用系统，是元宇宙赋能行业、构建生态的具体实践。具体细分产业链，元宇宙产业包含硬件制造业、软件服务业、内容制作与分发业和场景融合应用业4个部分，如图3所示。

图3 元宇宙产业链

硬件制造业（如图4所示）是指元宇宙技术中使用的硬件，包括基础芯片（CPU、GPU、MCU、存储器等），人工智能硬件（视觉处理芯片、类脑计算芯片等）、新型显示器件（柔性显示、裸眼三维立体显示、全息显示、激光显示、AMOLED等显示屏及其驱动模组等）、光电子器件（镜头模组、光学传感器、折叠超薄玻璃、三维相机等）、智能传感器（压力传感、3D感测、红外传感、生物识别传感、硅麦克风等）、VR整机设备（智能头盔、智能眼镜、智能手柄、动作捕捉设备、三维扫描仪等）。元宇宙软件服务业（如图5所示）是指元宇宙技术中使用的软件及信息服务，包括基础软件（操作系统、智能算法、数据库、机器学习等）、应用软件（内容制作软件、感知交互软件、实时动作捕捉软件、实时渲染软件等）、虚拟人、区块链、先进计算等。元宇宙内容制作与分发业是指与云计算、大数据相结合的各种虚拟现实场景的内容制作与发布平台以及运营维护平台。元宇宙场景融合应用业是指元宇宙在教育、游戏、社交、购物、文旅、工业等场景中的具体应用以及催生出的新业态。

图4 元宇宙产业硬件制造业产业链

图5 元宇宙产业软件服务业产业链

二、全国部分地区元宇宙产业政策总体分析

当前，技术、产业、资本等力量正推动元宇宙从科幻走进现实，元宇宙时代扑面而来。产业层面，越来越多的企业开始投资元宇宙的技术研发，例如：百度推出首个“国产元宇宙”产品“希壤”，致力于打造跨越虚拟与现实、永久续存的多人互动空间；华为推出具有3D高精地图能力、全场景空间计算、强环境理解功能和超逼真的虚实融合渲染能力的河图（Cyberverse）。政府层面，传统互联网产业较强的地方政府高度重视元宇宙，围绕元宇宙基础理论、技术攻关关、产业培育、应用示范等方面进行系统布局，密集发布相关的政策措施，鼓励、支持和促进元宇宙产业的发展，系统整理如表1所示。

表1中17份元宇宙政策文件，涉及15个省市，时间跨度从2021年12月到2022年4月。2021年12月，上海市率先出台《上海市电子信息产业发展“十四五”规划》明确指出“加强元宇宙底层核心技术基础能力的前瞻研发，推进深化感知交互的新型终端研制和系统化的虚拟内容建设，探索行业应用。”进入2022年后，多地政府陆续将元宇宙写进政府工作报告或者发布元宇宙产业行动计划、发展规划等更为细致的政策，这些政策支持文件将为元宇宙产业发展指明方向并提供产业落地保障，显示地方政府已经开始积极抢抓元宇宙所带来的发展机遇，推动元宇宙融合数字经济创新发展。

表1 全国部分地区元宇宙产业政策汇总

来源：作者整理

三、四川发展元宇宙产业的政策建议

当前，元宇宙产业正处于技术探索阶段，整个产业正处于快速演进的过程中，网络、终端、内容、应用的创新发展将驱动形成更大的产业发展空间，四川需要在已有的万亿级信息产业基础上，抢抓元宇宙机遇，以产业实践带动技术突破，推动元宇宙产业稳健发展。四川元宇宙产业发展的建议思路是：锚定一个“总目标”，提升“两基础”，共享“一平台”，打造“四高地”，构建“两体系”（如图6所示）。

图6 四川元宇宙产业发展总体构想

锚定一个“总目标”是指加强元宇宙对四川数字经济高质量发展的推动作用，按照“成都先发、全省联动、应用引领、生态协同”的发展原则，加快四川元宇宙产业发展，以元宇宙驱动生产方式、生活方式和治理方式变革，将四川打造为具有全国重要影响力的元宇宙产业发展示范省。

提升“两基础”是指提升新一代通信网络基础设施、新一代数据与算力基础设施的能级，增强元宇宙网络基础支撑供给能力。研究布局数字新基建工程，不断深化信息基础设施共建共享，全面部署高速光纤宽带网络、5G/6G无线网络、移动感知物联网等新一代通信网络基础设施，持续推进骨干网演进和服务能力升级。落实好《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》，统筹布局数据中心+云计算、人工智能基础设施、区块链基础设施等新一代数据与算力基础设施，推动元宇宙计算资源集约部署，提高元宇宙计算资源利用率。

共享“一平台”是指以成都元宇宙产业联盟为基础搭建四川元宇宙产业联盟这一平台，充分发挥产业联盟的桥梁纽带作用，着力聚集产业生态各方力量，共同探索元宇宙垂直行业应用的新模式和新机制。产业联盟内部成立四川元宇宙产业专家咨询委员会，对产业发展重大战略和重大决策进行咨询评估。产业联盟要积极协调产学研力量举办元宇宙应用创新大赛、产业论坛和产业大会等对外交流活动，提高四川元宇宙产业影响力。

打造“四高地”是指打造元宇宙产业生态高地，打造元宇宙应用示范高地，打造元宇宙人才集聚高地，打造元宇宙信息安全高地。元宇宙产业生态高地要着力构建“硬件+软件+内容”的全产业链，加快推进元宇宙硬件设备制造、专用软件开发和元宇宙内容制作等行业发展，充分发挥成都电子信息产业相关功能区的优势，科学规划布局，打造国际国内领先的“成都造”元宇宙软件品牌，率先推动元宇宙产业集聚发展。元宇宙应用示范高地要立足四川文旅资源、医疗资源优势，推动元宇宙在医疗健康、旅游体验、游戏娱乐等领域的示范应用，形成若干个特色鲜明、亮点突出、可复制推广的元宇宙典型应用案例。元宇宙人才集聚高地要依托四川人才政策措施，将元宇宙人才列入四川高层次和急需紧缺人才引进目录，加快引进一批国内外元宇宙领域高精尖人才和专业技能型人才，支持元宇宙领域高层次人才创新创业。元宇宙信息安全高地要围绕元宇宙信息安全，建设元宇宙环境下信息安全认证体系，支持四川信息安全优势企业做大做强，着力发展元宇宙应用场景下的信息安全产品和解决方案。

构建“两体系”是指政策制度支撑体系和科技创新生态体系。政策制度支撑体系要加快研究出台四川元宇宙产业发展规划、虚拟现实产业发展行动计划、元宇宙产业行业应用技术标准规范、元宇宙产业统计分类等一揽子政策文件，明确四川元宇宙产业及关联产业发展路线图；建立元宇宙产业链链长制运行机制，协调解决产业推进过程中存在的问题。科技创新生态体系要积极融入国家科技力量建设，依托天府实验室等资源，加快推进元宇宙领域重点实验室建设，布局建设科技研发平台、成果转化平台、制造业创新中心、工程研究中心等载体，建立健全“元宇宙基础研究—元宇宙技术应用—元宇宙成果产业化”全链条创新生态体系及创新攻关“揭榜挂帅”机制，提升四川元宇宙原始创新能力和成果转化能力。