王運武，王永忠，王藤藤，姜松雪，李雪婷

1.江蘇師范大學智慧教育學院江蘇省教育信息化工程技術(shù)研究中心， 江蘇 徐州 221116；2.北京師范大學智慧學習研究院， 北京 100875

后疫情時代，全球加快了數(shù)字化轉(zhuǎn)型，數(shù)字化學習、數(shù)字化工作和數(shù)字化生活正在成為人們的常態(tài)。人類數(shù)字素養(yǎng)與技能迅速提升，數(shù)字化意識和習慣正在養(yǎng)成。線上虛擬世界成為現(xiàn)實世界的平行世界，人類加速從現(xiàn)實世界向虛擬世界遷移，行走于現(xiàn)實與數(shù)字之間。5G/6G、WiFi6、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、VR/AR/MR等新一代數(shù)字技術(shù)發(fā)展迅速，數(shù)字孿生理論技術(shù)更加成熟，由此催生了元宇宙，人類邁向了元宇宙時代，步入數(shù)字化生存高級形態(tài)，其標志是2021年元宇宙成為年度熱詞和流行語，引發(fā)了思想、科技、資本、企業(yè)、文化和教育等各界的熱議。元宇宙分別入選國家語言資源監(jiān)測與研究中心發(fā)布的“2021年度十大網(wǎng)絡用語”，《柯林斯詞典》“2021年度熱詞”，《咬文嚼字》“2021年度十大流行語”，以及《中國新聞周刊》“2021年度十大熱詞”。此外，北京、上海、江蘇、山西、廣州、深圳、成都等多地出現(xiàn)元宇宙提案議案，元宇宙成為兩會中的熱詞。2021年被譽為元宇宙元年，巨大資本競相涌入元宇宙，全球掀起了元宇宙浪潮，這必定將人類數(shù)字文明推向新高度。元宇宙風靡全球，作為下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新形態(tài)將開啟未來數(shù)字世界新時代。元宇宙究竟是什么，將會對人類教育產(chǎn)生哪些影響，未來元宇宙如何變革教育等問題值得深入探討。

1 究竟何為元宇宙

1.1 元宇宙的起源

人類對元宇宙的認識源自于人類對宇宙的認識。中國古代就有對宇宙的探索，形成了關(guān)于宇宙的樸素知識。據(jù)詞源考證，“宇宙”一詞可以追溯至《莊子·齊物論》中的“奚旁日月，挾宇宙”。戰(zhàn)國末期的尸佼說：“四方上下曰宇，往古來今曰宙”。[1]“宇”指空間，“宙”指時間，“宇宙”體現(xiàn)了時間和空間的統(tǒng)一。

文學作品形成了對元宇宙認識的萌芽。早在1985年，何新認為劉再復的散文詩體現(xiàn)了“雙元宇宙的象征”，雙元宇宙指兩個無限的宇宙，融心靈與存在為一體。心靈是就深邃而言，存在是就廣度而言。[2]1992年，美國作家尼爾·斯蒂芬森(Neal Stephenson)在科幻小說《雪崩》(SnowCrash)中提出了“元宇宙”(metaverse)。[3]這部小說以21世紀為背景，描繪的元宇宙是一個救援的地方。主角Hiro Protagonist帶著防護眼鏡和耳機進入元宇宙，在數(shù)字世界中作為自己定制的化身出現(xiàn)。

從宇宙學看，宇宙的相關(guān)概念有母宇宙、嬰宇宙、多宇宙、大宇宙、元宇宙、本宇宙、超宇宙等。母宇宙是原始宇宙，可以產(chǎn)生無數(shù)個嬰宇宙；本宇宙即人類生存的可見宇宙；大宇宙是本宇宙和其它宇宙構(gòu)成的更大宇宙。本宇宙不是孤立存在的，而是一個多宇宙。元宇宙演化為本宇宙，本宇宙演化為超宇宙。宇宙大爆炸理論認為宇宙起始于奇點，奇點本身就是一種宇宙形態(tài)，也就是元宇宙的存在。[4]此外，算法領(lǐng)域提出了基于多元宇宙理論的群智能優(yōu)化算法——多元宇宙優(yōu)化算法(multi-verse optimizer,MVO)。

1.2 元宇宙的定義和內(nèi)涵

元宇宙的概念和內(nèi)涵引發(fā)了學界和業(yè)界熱議，但尚未形成較為統(tǒng)一的認識。Metaverse由前綴meta(意為元、超越)和詞根verse(源于universe)構(gòu)成，直譯為元宇宙。當前，人們對元宇宙內(nèi)涵的理解已經(jīng)超越了文學作品和宇宙理論中的認知。深刻認識元宇宙及其內(nèi)涵，需要從宇宙學、哲學、技術(shù)、新聞傳播、服務、社會、經(jīng)濟、教育和政界等多個語境進行剖析。當前，人們從不同視角對元宇宙的認識主要有以下觀點：

從宇宙學視角看，元宇宙是宇宙的初級和低級形態(tài)。韓民青認為“元宇宙是比本宇宙層更深入、更廣大、更原始的背景宇宙層次或初級宇宙層次，具有與本宇宙不同的性質(zhì)，屬于另類宇宙。本宇宙是由元宇宙演化生成的更高一級的宇宙?！盵5]由此可見，元宇宙并不是一個與本宇宙并行的概念。顯然，當前人們所熱議的元宇宙并非宇宙的一種形態(tài)，而是借用了宇宙的隱喻。從學理上看，數(shù)字宇宙、虛擬宇宙、孿生宇宙等更適合表達當前人們所熱議的元宇宙。

從哲學視角上看，元宇宙為人類營造了虛擬的數(shù)字空間和數(shù)字世界，增強了人與動物的本質(zhì)區(qū)別。元宇宙不是客觀存在的，而是典型的人造宇宙、人造時空和人造世界。創(chuàng)造和使用元宇宙將成為人類和動物的重要本質(zhì)區(qū)別。元宇宙能夠增強人類的思維意識，充分發(fā)揮人類的主觀能動性，更有利于人類開展現(xiàn)實世界中無法實現(xiàn)的思想實驗，為人類探索未來的未知世界提供了新路徑。元宇宙將是人類思想的創(chuàng)新實驗室，開辟人類創(chuàng)新創(chuàng)造的新時代。未來，人類將進入現(xiàn)實與虛擬相融合的雙重宇宙空間，人類需要在雙重宇宙空間中轉(zhuǎn)換角色，更需要重構(gòu)雙重社會規(guī)范、倫理與道德。

從技術(shù)視角看，元宇宙是信息技術(shù)的綜合集成，描繪了未來的信息技術(shù)革命愿景的全景。黃欣榮和曹賢平認為“元宇宙是指人在自然宇宙之外，通過數(shù)字技術(shù)建構(gòu)的一個與自然宇宙相映射但又能給人提供自由創(chuàng)造空間的數(shù)字虛擬宇宙，并通過對數(shù)字宇宙的探索更加充分地認知和利用自然宇宙。”[6]張夏恒和李想認為“元宇宙是指依托互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、數(shù)字技術(shù)等構(gòu)成的一種沉浸式體驗的互聯(lián)網(wǎng)要素融合形態(tài)。”[7]

從新聞傳播角度看，元宇宙正在重新定義新聞，驅(qū)動數(shù)字新聞業(yè)變革，催生了沉浸式新聞。新聞是新近發(fā)生的事實的報道，變成了用戶對重構(gòu)的事實的臨場感知[8]。元宇宙將推動新聞傳播的虛擬互動，以沉浸式敘事的方式創(chuàng)新新聞報道。元宇宙是一個虛擬與現(xiàn)實高度互通，且由閉環(huán)經(jīng)濟體構(gòu)造的開源平臺。元宇宙將催生新的“新媒體”平臺，新聞傳播將進入一個全面的、新的“場景時代”。元宇宙將打造“無場景不新聞”的另一個平行世界[9]。

從服務業(yè)視角看，元宇宙將打造數(shù)字服務新生態(tài)，加速傳統(tǒng)服務數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，形成數(shù)字服務產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)，提升人類數(shù)字化生存質(zhì)量。元宇宙可以實現(xiàn)數(shù)字世界的規(guī)?；瘋€性服務，系統(tǒng)地滿足用戶的個性化需求。元宇宙催生智能、系統(tǒng)、精準和個性化規(guī)?；缃环?。2021年11月，韓國首爾發(fā)布《元宇宙首爾基本計劃(2022—2026)》(BasicPlanforMetaverseSeoul2022—2026)，在全球率先開啟了元宇宙公共服務[10]。該計劃分為起步(2022年)、擴張(2023年—2024年)和完成(2025年—2026年)三個階段，投入39億韓元打造元宇宙平臺，在經(jīng)濟、文化、旅游、教育和民事投訴等政府業(yè)務領(lǐng)域建立元宇宙行政服務生態(tài)系統(tǒng)，這個基本計劃涵蓋經(jīng)濟、教育、旅游、通信、城市、行政和基礎(chǔ)設施7個領(lǐng)域。2023年將成立虛擬公共服務中心“元宇宙120中心”(metaverse 120 center)，虛擬形象的公職人員將克服時間、空間和語言限制為人們提供公共服務。元宇宙平臺將創(chuàng)建虛擬旅游特區(qū)，在虛擬空間中復活被摧毀的歷史遺跡。此外，首爾還將在元宇宙平臺建立首爾金融科技實驗室，以構(gòu)建培育金融科技產(chǎn)業(yè)的線上線下集群。在教育領(lǐng)域?qū)?chuàng)建首爾開放城市大學的虛擬校園，為學習者提供沉浸式學習資源。

從社會視角看，元宇宙是本宇宙的鏡像宇宙，可視為人類社會的數(shù)字化再現(xiàn)。元宇宙可以突破時間和空間的限制，產(chǎn)生虛擬的人類社會新形態(tài)。元宇宙為人類社會的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了新路徑，虛擬人是開拓元宇宙的先驅(qū)，在虛擬世界構(gòu)建“后人類社會”。陳剛和董浩宇認為“元宇宙是利用科技手段進行鏈接與創(chuàng)造的，與現(xiàn)實世界映射與交互的虛擬世界，具備新型社會體系的數(shù)字生活空間。”[11]元宇宙必將深刻影響和改變?nèi)祟惖膭趧由?、消費生活和精神生活，形成虛擬勞動、虛擬消費和虛擬文化等人類社會生活新方式[12]。人類將有兩個身份，一個是人類社會的自我，另一個是元宇宙社會中的虛擬人?，F(xiàn)實世界中的人有生老病死，元宇宙中的虛擬人可以數(shù)字永生。在元宇宙社會，數(shù)字化社交和數(shù)字化生存將成為常態(tài)。元宇宙中的虛擬社交對象，既可能是人類的虛擬映射，也可能是智能機器人。當前，元宇宙社會尚處于構(gòu)建形成的初級階段，類似于宇宙大爆炸之前的混沌狀態(tài)，還沒有形成虛擬社會秩序和規(guī)則。元宇宙社會打破了區(qū)域和國界，具有典型的無邊界和開放性，呈現(xiàn)出全新的人類數(shù)字文明。元宇宙社會治理相對于人類現(xiàn)實社會而言更具有復雜性，未來元宇宙社會治理極具挑戰(zhàn)性。以區(qū)塊鏈、人工智能等為代表的智能技術(shù)是元宇宙社會治理的關(guān)鍵技術(shù)，尤其是區(qū)塊鏈技術(shù)對于構(gòu)建元宇宙社會的信任機制至關(guān)重要。

從經(jīng)濟視角看，元宇宙是數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的催化劑，元宇宙社會需要構(gòu)建新興的數(shù)字經(jīng)濟體系?；ヂ?lián)網(wǎng)對實體經(jīng)濟產(chǎn)生了重大沖擊，元宇宙將引發(fā)對實體經(jīng)濟的新一輪沖擊。數(shù)字生產(chǎn)、數(shù)字資產(chǎn)、虛擬貨幣、數(shù)字貨幣、數(shù)字交易等將成為元宇宙數(shù)字經(jīng)濟的構(gòu)成要素。數(shù)字身份為數(shù)字資產(chǎn)的創(chuàng)造和消費提供了新的經(jīng)濟模式，數(shù)字資產(chǎn)與現(xiàn)實資產(chǎn)的雙向流通創(chuàng)造新經(jīng)濟體系[13]。元宇宙中的數(shù)字資產(chǎn)以非同質(zhì)化代幣(non-fungible tokens,NFT)和非同質(zhì)化權(quán)利(non-fun- gible rights，NFR)的形態(tài)存在，并引發(fā)虛擬商業(yè)模式變革和數(shù)字經(jīng)濟生產(chǎn)、流通和消費模式的重構(gòu)。

從教育角度看，元宇宙是在線教育發(fā)展的新形態(tài)，將開啟虛擬現(xiàn)實教育新圖景。2003年，美國林登實驗室創(chuàng)建的虛擬世界Second Life是具有代表性的元宇宙形態(tài)。在Second Life教育功能模塊中，能夠購買教育用地、創(chuàng)建虛擬學校、開設虛擬課堂和虛擬講座、進入虛擬圖書館、開展教學實驗和技能訓練等。在教育領(lǐng)域涌現(xiàn)了教育元宇宙和學習元宇宙的理念。劉革平、高楠等認為“教育元宇宙是利用VR/AR/MR、數(shù)字孿生、5G人工智能、區(qū)塊鏈等新興信息技術(shù)塑造的虛實融合教育環(huán)境，是虛擬與現(xiàn)實全面交織、人類與機器全面聯(lián)結(jié)、學校與社會全面互動的智慧教育環(huán)境高階形態(tài)?！盵14]華子荀和付道明認為“學習元宇宙(metaverse for learning)是在元宇宙技術(shù)基礎(chǔ)上構(gòu)建起來的學習場景，融合了現(xiàn)實學習空間與虛擬學習空間，并通過數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈技術(shù)等實現(xiàn)虛實空間的相互映射與動態(tài)交互?！盵15]

從政界來看，元宇宙引發(fā)了政界的高度關(guān)注，政府積極響應元宇宙可能帶給人類的機遇與挑戰(zhàn)，迅速超前部署元宇宙發(fā)展戰(zhàn)略。2021年11月，俄羅斯衛(wèi)星網(wǎng)報道，巴巴多斯將成為首個在“元宇宙”中設立大使館的主權(quán)國家，在虛擬世界平臺中推動與各國政府的雙邊關(guān)系。2021年12月，管筱璞和李云舒在中央紀委國家監(jiān)委網(wǎng)站發(fā)文《元宇宙如何改寫人類社會生活》，[16]暢想了元宇宙將會對人類社會生活帶來的變化，同時提出需要理性看待元宇宙帶來的新一輪科技革命對社會的影響。上海、浙江、海南等在技術(shù)、產(chǎn)業(yè)等戰(zhàn)略規(guī)劃中，超前部署元宇宙技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2022年，上海徐匯區(qū)首次將元宇宙寫入政府工作報告，將探索成立元宇宙創(chuàng)新聯(lián)盟。武漢、合肥、成都等政府工作報告都提及元宇宙。

通過以上對元宇宙認識的分析，可以得出以下基本觀點：第一，當前人們熱議的元宇宙不是宇宙學視角的元宇宙，也不是宇宙學的一種形態(tài)，而是借用了宇宙的隱喻表達虛擬的數(shù)字世界。確切來說，數(shù)字宇宙、虛擬宇宙、孿生宇宙等是一種更貼切的表達方式；第二，元宇宙既是數(shù)字化理念，又是數(shù)字技術(shù)的集成，還是數(shù)字空間和數(shù)字世界；第三，元宇宙是典型的人造物，不僅需要VR/AR/MR、觸覺互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、仿真技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)支撐，更需要元宇宙相關(guān)理論、方法、解決方案、標準等方面的創(chuàng)新與突破；第四，正如蟲洞是連接兩個遙遠時空的空間隧道，移動互聯(lián)網(wǎng)(5G/6G、WiFi6)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)和觸覺互聯(lián)網(wǎng)(技能互聯(lián)網(wǎng))是人類穿越現(xiàn)實世界和元宇宙的通道；第五，元宇宙將會對人類社會發(fā)展產(chǎn)生重大影響，元宇宙對變革人類社會具有巨大潛能，人們對元宇宙的未來發(fā)展充滿了殷切的期待。

元宇宙建設與發(fā)展應該遵循“三不”原則，即“不能脫離”“不能取代”“不能挑戰(zhàn)”：

“不能脫離”原則：元宇宙不能脫離現(xiàn)實世界而孤立存在，元宇宙是現(xiàn)實世界的映射或鏡像，當然也有可能突破現(xiàn)實世界的時間和空間限制而在一定程度上超越現(xiàn)實世界；元宇宙不像現(xiàn)實世界一樣具有實體，而是現(xiàn)實世界實體的虛擬化身，或是人類構(gòu)造的虛擬體。

“不能取代”原則：元宇宙不能取代現(xiàn)實世界，而是與現(xiàn)實世界深度融合，人類數(shù)字生存或虛擬生存不能取代現(xiàn)實生存。元宇宙是現(xiàn)實世界的補充和拓展，而非替代關(guān)系。元宇宙將延伸人類生活空間，拓展人類感知能力，豐富人類生存體驗。人類全部沉浸于數(shù)字生存，也就失去了生存的價值和意義。

“不能挑戰(zhàn)”原則：元宇宙不能挑戰(zhàn)人類的法律底線、道德底線和人倫底線?，F(xiàn)實世界的人生觀、價值觀和世界觀在元宇宙仍有其價值。元宇宙中的虛擬人需要遵守現(xiàn)實世界所構(gòu)建的法律、道德和倫理，維護元宇宙和平，促進虛擬人共同發(fā)展。

1.3 元宇宙的本質(zhì)與特征

人們從技術(shù)、功能等視角分析了元宇宙的本質(zhì)。Li J認為“元宇宙的本質(zhì)是將現(xiàn)實世界與通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)映射的概念或虛擬世界結(jié)合起來。”[17]2021年的亞馬遜云科技re：Invent全球大會認為“元宇宙的本質(zhì)是云計算”。[18]2022年1月，首爾國立大學醫(yī)學院的教授發(fā)起了“醫(yī)學元宇宙研究協(xié)會”，協(xié)會領(lǐng)導者Chul-kee P認為“元宇宙的本質(zhì)是相聚(togetherness)。如果有可能與他人分享和體驗特定的三維空間和時間，無論是在現(xiàn)實中還是在虛擬現(xiàn)實中，這就是元宇宙。”[19]聶輝華和李靖認為“元宇宙的本質(zhì)在于互聯(lián)互通(interconnectivity)，否則只是一個個孤立的游戲平臺或者社交平臺?！盵20]從不同的視角看，元宇宙本質(zhì)有多樣化表達：宇宙學視角中的元宇宙本質(zhì)是一種宇宙形態(tài)；從時空觀角度看，元宇宙本質(zhì)是平行于現(xiàn)實宇宙的數(shù)字宇宙。元宇宙與虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實有一定的區(qū)別，并不一定完全依賴于虛擬現(xiàn)實或增強現(xiàn)實環(huán)境，元宇宙可以在多樣化的平臺和終端訪問。

關(guān)于元宇宙的特征主要有下列觀點：①Roblox的創(chuàng)始人Baszucki D提出元宇宙有八個關(guān)鍵特征，即身份(identity)、朋友(friends)、沉浸感(immersion)、低延遲(low latency)、多樣性(diversification)、隨時隨地(anytime,anywhere)、經(jīng)濟體系(economic system)和文明(civilization)。[21]②陳剛和董浩宇界定了元宇宙的五大特征與屬性，即社會與空間屬性(social & space)，科技賦能的超越延伸(technology tension)，人、機與人工智能共創(chuàng)(artifical,machine & AI)，真實感與現(xiàn)實映射性(reality & reflection)，交易與流通(trade & transaction)。③Gill J K認為元宇宙有五大特征，即持久性(persistence)、同步性(synchronicity)、可用性(availability)、經(jīng)濟性(economy)和互操作性(inter- operability)。[22]④還有學者提出元宇宙有五大特征，即社交性(sociality)、沒有硬件限制(no hardware limi- tations)、用戶生成內(nèi)容(user-generated content:)、生存與呼吸(living and breathing)、連接世界(bridged worlds)。[23]從元宇宙特征看，當前人們的在線學習、在線辦公、在線會議等不能稱為元宇宙，只能看作是元宇宙的萌芽狀態(tài)。數(shù)字映射的虛擬人(虛擬身份)、沉浸感、數(shù)字社交、數(shù)字經(jīng)濟、智能互聯(lián)、在線觸覺交互、在線技能交互、數(shù)字創(chuàng)造等八大特征是人類進入元宇宙的重要標志。

1.4 元宇宙與現(xiàn)實世界的關(guān)系

元宇宙與現(xiàn)實世界的關(guān)系如圖1所示。元宇宙不能取代現(xiàn)實世界，而是現(xiàn)實世界映射的虛擬數(shù)字空間，不能脫離現(xiàn)實世界而孤立存在，元宇宙與現(xiàn)實世界都是本宇宙的一部分。人類呈現(xiàn)三種形態(tài)：現(xiàn)實人、半數(shù)人、虛擬人/數(shù)字人(AI虛擬主播)。在現(xiàn)實世界中，人類以現(xiàn)實形態(tài)存在；在元宇宙中，人類以半數(shù)人和虛擬人/數(shù)字人(AI虛擬主播)的形態(tài)存在。機器人在現(xiàn)實世界中以實體機器人形態(tài)存在，機器人在元宇宙以虛擬機器人形態(tài)存在。人類與機器人在現(xiàn)實世界和元宇宙中以人機共生、人機共融、人機共創(chuàng)的方式存在。在現(xiàn)實世界中身份證/護照是人類的身份標識，在元宇宙中NFT是人類的數(shù)字身份標識。人類進入元宇宙有三重境界，即體驗元宇宙、沉浸元宇宙和融入元宇宙。人類進入元宇宙有兩種途徑：一種是現(xiàn)實人通過全息投影、觸覺手套、VR頭顯等與元宇宙進行沉浸式交互；另一種是人類以半數(shù)人、虛擬人/數(shù)字人(AI虛擬主播)的數(shù)字化身身份融入元宇宙，進行數(shù)字社交和數(shù)字生存。在元宇宙中，數(shù)字身份、數(shù)字永生、數(shù)字生存、數(shù)字社交、數(shù)字孿生、數(shù)字資產(chǎn)等都是現(xiàn)實世界的數(shù)字映射。人類通過移動互聯(lián)網(wǎng)(5G/6G、WiFi6)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)和觸覺互聯(lián)網(wǎng)(技能互聯(lián)網(wǎng))暢游于現(xiàn)實世界和元宇宙之間，在虛實之中實現(xiàn)虛實共生和虛實共創(chuàng)，構(gòu)筑人類數(shù)字文明新生態(tài)。

圖1 元宇宙與現(xiàn)實世界的關(guān)系

2 元宇宙研究與發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 元宇宙研究現(xiàn)狀

從全球看，中國、韓國等國家學者率先開展了元宇宙相關(guān)研究。2021年6月以來，全球關(guān)于元宇宙的研究熱度持續(xù)增加，逐漸涌現(xiàn)了元宇宙相關(guān)的學術(shù)論文、研究報告、白皮書、新聞報道等。據(jù)百度指數(shù)統(tǒng)計，2021年6月28日，元宇宙的搜索指數(shù)從之前的0暴漲至765，2021年12月13日元宇宙搜索指數(shù)達到峰值126 575。據(jù)CNKI以篇名檢索“元宇宙”統(tǒng)計，2021年6月之前關(guān)于元宇宙的研究文獻極少，每年的研究文獻均在5篇以內(nèi)，2021年6—12月暴增至478篇。中國元宇宙研究主題涉及現(xiàn)實世界、區(qū)塊鏈、概念股、虛擬世界、數(shù)字孿生、人工智能、虛擬現(xiàn)實、下一代互聯(lián)網(wǎng)、云計算、虛擬場景、虛擬人、移動互聯(lián)網(wǎng)、教育元宇宙、交互技術(shù)等內(nèi)容。據(jù)Web of Science以篇名檢索“metaverse”統(tǒng)計，截至2022年2月17日，元宇宙學術(shù)論文僅有140篇，其中2021年發(fā)表116篇，占總數(shù)的82.9%；韓語發(fā)表的學術(shù)論文107篇，占總數(shù)的76.4%；英語發(fā)表的學術(shù)論文32篇，占總數(shù)的22.8%，西班牙語發(fā)表的學術(shù)論文1篇，占總數(shù)的0.8%；科學技術(shù)、計算機科學、人文藝術(shù)、教育、工程研究主題位居前列，分別占總數(shù)的18.5%、15.7%、10.7%、10.7%和10.0%。專家學者迅速開展元宇宙研究，還相繼出版了普及元宇宙、元宇宙前瞻性探索、元宇宙新經(jīng)濟等方面的著作，發(fā)布了元宇宙研究報告和白皮書。清華大學新媒體研究中心分別于2021年10月、2022年1月發(fā)布了《2020—2021元宇宙發(fā)展研究報告》和《元宇宙發(fā)展研究報告2.0版》，介紹了元宇宙的緣起、概念與屬性、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)鏈、場景應用、風險點及治理、熱點和未來展望等內(nèi)容。[24]其他研究機構(gòu)還發(fā)布了《2021—2022年中國元宇宙行業(yè)用戶行為分析熱點報告》《2021—2022元宇宙報告》《2022年通信元宇宙行業(yè)研究報告》《中國元宇宙白皮書》《2022年中國元宇宙市場十大預測》等?？傮w來說，元宇宙研究呈現(xiàn)爆炸式增長，引發(fā)了研究者的高度關(guān)注。元宇宙研究可以歸納為兩大類：一類是從宇宙學角度研究元宇宙；另一類是借助元宇宙隱喻，從計算機、教育學、醫(yī)學、經(jīng)濟等其他學科視角研究元宇宙。人們對元宇宙的態(tài)度可以分為三種：一是積極擁抱元宇宙，體現(xiàn)了技術(shù)樂觀主義；二是認為元宇宙是“偽概念”“偽命題”“資本騙局”，存在重大風險隱患等，體現(xiàn)了技術(shù)悲觀主義；三是對元宇宙持觀望態(tài)度，理性看待元宇宙將會對人類和社會發(fā)展產(chǎn)生的影響與變革，體現(xiàn)了技術(shù)中性論。

2.2 元宇宙八大研究趨勢

調(diào)研國內(nèi)外研究文獻，結(jié)合元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，梳理發(fā)現(xiàn)元宇宙呈現(xiàn)八大研究趨勢：

一是元宇宙理論。元宇宙還是新鮮事物，未來需要加強元宇宙定義、內(nèi)涵、本質(zhì)、特征等方面的研究。元宇宙理論基礎(chǔ)有沉浸理論、虛擬現(xiàn)實理論、增強現(xiàn)實理論、不完全契約理論、開放復雜巨系統(tǒng)理論、大成智慧學、復雜性科學、媒介規(guī)范理論、三個世界理論(物理世界、精神世界、知識世界)等。元宇宙是復雜的人造系統(tǒng)，需要從哲學、社會學、管理學、教育學、人工智能等多學科和跨學科角度開展研究。

二是元宇宙政策法規(guī)和標準規(guī)范。元宇宙已經(jīng)吸引了政界關(guān)注，地方政府率先發(fā)布了元宇宙政策，致力于搶占新一輪科技革命。元宇宙中的虛擬人行為犯罪，與之對應的現(xiàn)實人需要承擔法律責任。元宇宙中的行為主體，需要遵循元宇宙虛擬社會規(guī)范和倫理道德。現(xiàn)實世界的政策法規(guī)是否適合虛擬世界，如何構(gòu)建適切元宇宙的政策法規(guī)，元宇宙將會對現(xiàn)實政策法規(guī)產(chǎn)生哪些沖擊和影響，以及元宇宙標準規(guī)范等都亟待研究。

三是元宇宙戰(zhàn)略規(guī)劃與架構(gòu)設計。當前，元宇宙產(chǎn)品還是“元宇宙孤島”，多個元宇宙產(chǎn)品之間實現(xiàn)智能互聯(lián)是一項重大的挑戰(zhàn)，也是提升人類宇宙感的重要戰(zhàn)略。元宇宙是典型的復雜人造宇宙，由此決定了戰(zhàn)略規(guī)劃與架構(gòu)設計的重要性，其體系架構(gòu)包括體系參考模型、系統(tǒng)互操作、應用行為邏輯、技術(shù)參考架構(gòu)、分層核心技術(shù)等。未來將繼續(xù)加強元宇宙戰(zhàn)略規(guī)劃與架構(gòu)設計研究，迫切需要開展多領(lǐng)域的元宇宙架構(gòu)設計研究。

四是元宇宙關(guān)鍵技術(shù)。元宇宙是數(shù)字技術(shù)的集成，涉及六類技術(shù)：①新型通信技術(shù)，如移動互聯(lián)網(wǎng)(5G/6G、WiFi6)、觸覺互聯(lián)網(wǎng)(技能互聯(lián)網(wǎng))、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、量子通信技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)等，尤其是觸覺互聯(lián)網(wǎng)能夠促進人類感知覺、技能與互聯(lián)網(wǎng)深度融合，延伸人類技能，實現(xiàn)人機智慧互聯(lián)，加快了人類邁向“人機共融”“人機共創(chuàng)”時代[25]。新型通信技術(shù)是實現(xiàn)現(xiàn)實世界與元宇宙智能互聯(lián)的信息通道。②虛擬仿真技術(shù)，如VR/AR/MR、仿真技術(shù)、3D建模技術(shù)、虛擬人技術(shù)(虛擬身份、AI虛擬人、AI虛擬主播)等。③去中心化技術(shù)，如區(qū)塊鏈技術(shù)、NFT技術(shù)、分布式存儲等。④算力技術(shù)，如云計算、邊緣計算、霧計算、霾計算、普適計算等。元宇宙觸覺交互、虛擬環(huán)境、圖形顯示等需要更強大的算力。⑤數(shù)字孿生技術(shù)，如人工智能技術(shù)、3D仿真技術(shù)、三維地理空間技術(shù)、數(shù)據(jù)可視化技術(shù)、AIoT技術(shù)等。⑥終端交互技術(shù)，如腦機接口、智能機器人、裸眼3D技術(shù)、4D觸感技術(shù)、全息影像技術(shù)、沉浸技術(shù)、觸覺手套、電子觸覺皮膚、腕帶式AR傳感器、VR頭顯(虛擬現(xiàn)實頭盔)、智能眼鏡(AR眼鏡)、虛擬現(xiàn)實(VR)耳機、智能手機等。

五是元宇宙場景/環(huán)境構(gòu)建。元宇宙是現(xiàn)實世界的數(shù)字孿生，因而元宇宙場景/環(huán)境構(gòu)建極其重要。元宇宙場景/環(huán)境的建設水平，將決定元宇宙的發(fā)展水平。元宇宙可以看作是可以通過互聯(lián)網(wǎng)訪問的共享虛擬環(huán)境。3D資源、虛擬現(xiàn)實環(huán)境、全息環(huán)境等建設需要較大工作量，元宇宙場景/環(huán)境構(gòu)建更需要巨大的工作量。元宇宙對虛擬現(xiàn)實、數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)孿生等具有極大依賴性，尤其是對網(wǎng)絡帶寬、算力、分布式存儲、實時觸感交互、云服務等具有極高的要求，由此將會導致電力消耗的激增而需要付出較大的環(huán)境保護成本。如何利用人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)降低元宇宙場景/環(huán)境構(gòu)建的工作量，降低元宇宙建設成本將是一項重大的挑戰(zhàn)。

六是元宇宙應用場景。元宇宙受到業(yè)界廣泛關(guān)注，全球加快了元宇宙應用場景探索。元宇宙應用場景涉及游戲娛樂、社交體驗、健身、沉浸式商務、線上辦公、文化旅游、古跡保護、建筑工程設計、學習和教育、虛擬醫(yī)療、AI虛擬直播、行政服務等?？傮w來看，當前眾多企業(yè)布局元宇宙產(chǎn)業(yè)，元宇宙應用尚處于起步階段，其應用場景還需要深入挖掘。

七是元宇宙經(jīng)濟與產(chǎn)業(yè)。全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，相對于實體經(jīng)濟而言，數(shù)字經(jīng)濟所占的比重顯著增加。元宇宙是未來數(shù)字經(jīng)濟的主要載體，是最具代表性的數(shù)字經(jīng)濟。元宇宙產(chǎn)業(yè)蓄勢待發(fā)，將激發(fā)元宇宙經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)活力，形成元宇宙產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。元宇宙經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)是全新的數(shù)字經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)，元宇宙經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)研究將是一項全新的課題。

八是元宇宙治理?，F(xiàn)實世界中社會契約主宰人類文明，元宇宙中數(shù)學契約、算法契約和社會契約共同締造人類數(shù)字文明。元宇宙創(chuàng)造了人類數(shù)字文明新時代，與此同時也會帶來虛擬人個人隱私與數(shù)據(jù)安全、虛擬社會秩序失衡、虛擬社會規(guī)則重塑、算法公平等安全隱患，更需要加強數(shù)字資產(chǎn)交易、數(shù)字資產(chǎn)權(quán)屬、數(shù)字作品版權(quán)保護等方面的治理。

2.3 元宇宙納入戰(zhàn)略規(guī)劃

從全球看，中國、韓國 美國等國家政府、企業(yè)紛紛制定元宇宙發(fā)展戰(zhàn)略，推動元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2021年5月18日，韓國科學技術(shù)和信息通信部發(fā)起成立“元宇宙聯(lián)盟”。2021年8月31日，韓國財政部發(fā)布2022年預算，計劃投資2000萬美元開發(fā)元宇宙平臺。2021年11月，韓國首爾率先發(fā)布了《元宇宙首爾基本計劃(2022—2026)》。

中國的上海、浙江、江蘇無錫濱湖區(qū)、北京通州區(qū)等地相繼發(fā)布元宇宙相關(guān)戰(zhàn)略政策(如表1所示)。2021年12月，上海市經(jīng)濟和信息化委員會發(fā)布《上海市電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》以及電子信息制造業(yè)、軟件和信息服務業(yè)兩個專項規(guī)劃，大力推進數(shù)字經(jīng)濟和元宇宙，致力于打造電子信息產(chǎn)業(yè)高端產(chǎn)業(yè)集群[26]。浙江省將元宇宙列為未來產(chǎn)業(yè)技術(shù)重點方向之一。江蘇無錫市濱湖區(qū)率先發(fā)布了首個元宇宙生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項規(guī)劃，北京市通州區(qū)明確了元宇宙創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展的八條措施。

表1 元宇宙相關(guān)戰(zhàn)略政策

此外，2021年11月18日，張家界成立全國首個元宇宙研究中心，致力于研究元宇宙旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動旅游經(jīng)濟的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。“元宇宙創(chuàng)新實驗室”“元宇宙研究院”“元宇宙教育實驗室”“元宇宙未來藝術(shù)研究所”“元宇宙NFT實驗室”等研究機構(gòu)紛紛成立，還誕生了新的職業(yè)“元宇宙首席分析師”。在戰(zhàn)略政策、研究機構(gòu)的推動下，元宇宙呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢。

3 元宇宙變革人類教育的潛能

3.1 元宇宙變革醫(yī)療與醫(yī)學教育

元宇宙在醫(yī)療、醫(yī)學教育中的潛能蓄勢待發(fā)，新興技術(shù)正在潛入醫(yī)療預防、診斷、治療和醫(yī)學教育。當前醫(yī)療領(lǐng)域正在積極引入5G、VR/AR/MR、AI、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、觸覺互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，這些技術(shù)在患者診療、診斷和醫(yī)師培訓等方面顯示出巨大的潛能，越來越多的醫(yī)療機構(gòu)開始采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行在線培訓和輔助治療。例如，2021年，Precision O S公司發(fā)布了全球首個VR全互動機器人平臺，外科醫(yī)師可以借助具有觸覺反饋功能的交互式機器人訓練環(huán)境，在逼真的數(shù)字手術(shù)室中模擬手術(shù)過程，提升醫(yī)師診療技術(shù)。3D器官VR解剖(3D Organon VR)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的尸體解剖，用數(shù)字技術(shù)塑造尸體，解決大體教師數(shù)量有限，醫(yī)學生實習機會少的困境，還可以更好地普及人體結(jié)構(gòu)，讓人們以全新的方式全方位觀察人體。3D- body解剖、維薩里3D解剖、醫(yī)維度3D人體解剖、解剖大師(master of anatomy)、影像解剖圖譜、3D人體解剖圖譜、數(shù)字人體、口袋人體解剖、人體解剖3D模型等APP已經(jīng)成為人類學習解剖知識的重要資源。VR在改善視力、焦慮癥治療、抑郁癥治療、物理治療、心理治療等方面具有廣泛的應用前景。AR可以幫助外科醫(yī)師進行精準操作提高手術(shù)效率。例如，利用AR手術(shù)導航技術(shù)，可以讓醫(yī)師事先了解患者身體結(jié)構(gòu)，更加精準地開展脊柱、心外、開顱、器官移植等復雜手術(shù)。AR技術(shù)可以清晰展示患者體內(nèi)靜脈位置，讓護士更容易進行靜脈注射。傳統(tǒng)的醫(yī)學影像診斷需要依靠人工識別，而人工智能輔助診斷可以顯著提高診斷的精準率，降低影像醫(yī)師工作量，由此改變外科醫(yī)師的學習方式，突破用塑料模型或遺體進行教學的方式，而且可以重復開展多種外科手術(shù)技能訓練，加快培養(yǎng)專家型醫(yī)師。人工智能在醫(yī)療影像診斷領(lǐng)域具有極大的潛能和廣闊的應用前景。基于5G、VR、觸覺互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的遠程問診和遠程手術(shù)，正在開啟人類智慧治療新時代。這些應用還處于元宇宙體驗和沉浸的境界，人類以數(shù)字人身份在元宇宙中先進行預診斷和治療，則是達到融入元宇宙的境界。

醫(yī)療研究機構(gòu)和企業(yè)已經(jīng)開始超前部署元宇宙，探索運用元宇宙變革醫(yī)療和醫(yī)學教育。2021年11月4日，Treatment公司宣布建設全球“醫(yī)療元宇宙”(medical metaverse)，將重新定義全球遠程醫(yī)療和醫(yī)療保健[27]。Veyond Metaverse公司為醫(yī)學教育、手術(shù)計劃和培訓、輔助外科手術(shù)、制藥、腫瘤治療和診斷等提供全新的、顛覆性的XR技術(shù)。2021年12月，韓國成立了元宇宙醫(yī)生聯(lián)盟(metaverse doctors alliance，MDA)[28]。這是一項在全球范圍內(nèi)提供虛擬醫(yī)療服務的新舉措。元宇宙將會給人們帶來更大的醫(yī)療機會，讓人們獲得全球范圍內(nèi)可訪問的公平的醫(yī)療保健服務。區(qū)塊鏈能夠解決身份認證、數(shù)據(jù)安全、醫(yī)療記錄等個人隱私和數(shù)據(jù)安全隱患，可以讓醫(yī)療服務、診療過程和支付流程等業(yè)務更加透明。Medicalholo- deck被稱為用于3D手術(shù)計劃和醫(yī)學教育的元宇宙，包含醫(yī)學影像XR(medical imaging XR)、解剖大師XR(dissection master XR)和解剖學大師XR(anatomy master XR)三個APP應用程序[29]：醫(yī)學影像XR支持在虛擬現(xiàn)實中處理3D醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)；解剖大師XR可用于在虛擬現(xiàn)實中進行解剖教學；解剖學大師XR包括完整的女性和男性人體解剖結(jié)構(gòu)，可用于查看整體人模型，學習骨骼、肌肉、動靜脈、神經(jīng)等人體各大系統(tǒng)。在元宇宙中，可以通過虛擬方式直觀查看患者DICOM數(shù)據(jù)、做好3D手術(shù)準備、模擬手術(shù)計劃等提高手術(shù)的精準性。新冠肺炎疫情加速了新興技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應用，也凸顯了全球人口健康管理的脆弱性。健康元宇宙(health metaverse)可能是解決全球醫(yī)療挑戰(zhàn)的創(chuàng)新解決方案之一，全球醫(yī)療系統(tǒng)正迎來一場深刻的數(shù)字變革[30]。元宇宙在醫(yī)療領(lǐng)域具有極大的潛能，將會在醫(yī)療教育改革中發(fā)揮重要作用[31]。

3.2 元宇宙與現(xiàn)實世界重塑虛實共融智慧學習環(huán)境

元宇宙問世以來受到廣泛熱議，對人類社會的影響和變革具有巨大潛能。醫(yī)療和醫(yī)學教育是元宇宙典型應用領(lǐng)域之一，正在醫(yī)療和醫(yī)學教育領(lǐng)域初顯魅力。元宇宙對于人類教育而言，正在與現(xiàn)實世界協(xié)同重塑虛實共融智慧學習環(huán)境，由此而對整個人類教育體系產(chǎn)生全方位、全時空、全覆蓋、全要素的影響和變革。具體來說，元宇宙對人類教育至少在以下五個方面具有潛能：一是元宇宙升級在線教育，可以有效彌補傳統(tǒng)在線教育情感缺失、臨場感缺失、交互性弱等方面的缺陷[32]；二是元宇宙具有較強的“沉浸感”“真實感”，可以更有效地開展基于虛實觸覺交互、情感交互、感知交互的沉浸學習、實景學習和仿真學習；三是元宇宙通過數(shù)字孿生連接現(xiàn)實教育系統(tǒng)，有助于開展教育系統(tǒng)發(fā)展的仿真推演與仿真治理，為現(xiàn)實世界教育治理提供決策依據(jù)；四是元宇宙營造跨越現(xiàn)實世界的虛擬時空，突破現(xiàn)實世界的時空限制，人們可以在元宇宙中暢游思想之旅，開展元宇宙實驗，驗證現(xiàn)實世界中的思想實驗；五是元宇宙賦予人類數(shù)字永生，拓展人類生存場域，有助于人類突破物理現(xiàn)實、拓展生命體驗，激發(fā)人類創(chuàng)新欲望，釋放人類創(chuàng)造力。

4 元宇宙未來教育應用展望

當前，人們對元宇宙寄予厚望，殷切期待元宇宙給人類社會帶來的深刻影響和變革。元宇宙作為典型的智能人造物，符合機器人的“恐怖谷理論”。當元宇宙和現(xiàn)實世界相似達到特定的程度，人們則會容易混淆現(xiàn)實世界和元宇宙，對元宇宙表現(xiàn)出反感和抵制。元宇宙不能取代現(xiàn)實世界，而是與現(xiàn)實世界共生、共融、共創(chuàng)。盡管元宇宙變革人類教育具有巨大潛能；但是，元宇宙不可能完全取代現(xiàn)實世界中的人類教育，不能改變?nèi)祟惤逃谋举|(zhì)，而是豐富了人類學習資源形態(tài)，延伸了人類學習活動，拓展了人類學習和教學方式，重塑了一種虛擬智慧學習環(huán)境，形成了虛實共融的教育系統(tǒng)新生態(tài)。