元宇宙，人类永生的曙光？

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文章来源：无线深海原文作者：蜉蝣采采
色即是空，空即是色。......受、想、行、识，亦复如是。——心经

永生，是人类自诞生以来的不懈追求，然而付出再多的努力，终究是竹篮打水一场空。再伟大的灵魂，只能随着肉体的消亡而灰飞烟灭。
近期爆火的元宇宙，可以打破时空限制，让人们随时随地进入到虚拟的数字世界，并可在里面工作、学习和游戏。
随着这场脱实入虚、虚实共生的变革不断推进，每个人都可以在多个宇宙中任意穿梭，不被生老病死所累，免受六道轮回之苦。这，不就是永生吗？
什么是元宇宙在两千三百多年前的百家争鸣时代，庄子梦到自己成了蝴蝶在翩翩飞舞，醒来之后不知身在何处，就产生了这样的思考：到底是庄子变成了蝴蝶，还是蝴蝶变成了庄子呢？哪个才是真实的存在？这个“庄周梦蝶”的故事，是古人对于现实和虚拟世界之间的朴素思考，也可以看作是对于元宇宙的最初想象。目前公认的元宇宙这个概念的提出，来自于美国科幻作家史蒂文森在1992年创作的科幻小说《雪崩》。元宇宙在这本小说中叫做“Metaverse”。它由Meta和Verse两个词根组成，Meta表示“超越”、“元”， verse表示“宇宙universe”。书中的元宇宙是一个平行于现实世界的虚拟网络世界，现实世界中地理位置彼此隔绝的人们通过都可以通过各自的“化身”，“面对面”地进行交流、娱乐，甚至还可在其中生活、工作。这种的虚实相生的科幻世界也催生了《黑客帝国》、《头号玩家》、《失控玩家》这类电影，以及《西部世界》这样的电视剧。然而，科幻毕竟离现实还过于遥远，谁要是失了心疯想要依靠现有的技术实现元宇宙的全景，注定只能成为一场自娱自乐的游戏，遭受现实的嗤笑和毒打。冰冻三尺非一日之寒，积土成山非斯须之作。总有一些有想象力的公司，立足现实又大胆探索，以VR技术为基础，试图构建粗糙的沉浸式游戏并不断更新迭代，向元宇宙的星辰大海日拱一卒。
经历过几波VR的起起落落，终于迎来了芯片、5G、大数据、人工智能、云计算、数字孪生、区块链等技术的爆发、成熟与融合。这些技术宛如一颗颗珍珠，各自以一粒微不足道的沙子为起点，在贝类的体内孤寂地成长。经历过一轮轮的潮涨潮落，它们长成后散落在沙滩上熠熠闪光，只等一双巧手将其采撷起来，串成光彩夺目的项链。随着今年3月被称作“元宇宙第一公司”的Roblox公司上市，元宇宙的热火被逐渐点燃。8月，字节跳动收购专业VR公司Pico；10月，Facebook宣布将公司改名为“Meta”，倾注全力押宝元宇宙。至此，元宇宙热度升至高潮。
那么，具有怎样特点的应用才可以被称之为元宇宙呢？
Roblox公司认为，真正的元宇宙产品应该具备八大要素：身份、朋友、沉浸感、低延迟、多元化、随地、经济系统、文明。
身份：你可以拥有一个或多个虚拟身份，与现实身份无关。这一点几乎在所有的应用或者游戏中都可以实现，区别就在于各种属性的偏重和丰富程度不同。朋友：你可以拥有真人或AI朋友，可以社交，无论在现实中是否认识。这一点也已在各种游戏或社交应用中实现，只不过，AI往往不是那么智能。元宇宙中的AI应该是完全通过图灵测试的，你根本无法分辨TA是真人还是机器。沉浸感：你能够沉浸在元宇宙的体验当中，就像周遭的一切都是真的一样。这一点目前主要靠高分辨率的VR设备结合720°全景内容来实现。低延迟：你几乎感受不到网络带来的延迟，体验完美。这一点跟5G的专业对口，也可以采用有线的方式联网，只要延迟足够低就行。多元化：元宇宙可以提供丰富、差异化的内容，任何人都可以在里面找到适合自己的宇宙。这一点主要依赖于场景和内容的设计。随地：你可以随时随地登录元宇宙，不受空间限制。这就要求无线网络覆盖良好，采用5G或者6G接入元宇宙，就像现在刷短视频一样自然从容。经济系统：元宇宙应该有自己的经济系统，并能和现实世界的经济系统相互映射。目前所有的游戏及多数应用都有自己的经济系统，不过都还比较简陋，相互之间也不能互通。未来元宇宙的经济系统应该基于区块链价值标记并建立互信机制。文明：人们在元宇宙中可以创造独特的虚拟文明、数字文明。文明的诞生需要长期的发展培育，这是一个生态系统的运营问题，随着元宇宙的繁荣，文明的诞生不成问题。从上述几点可以看出，虚拟世界里面庞大的生态系统的运转，需要强大的算力和算法作为基础设施；经济系统需要基于区块链技术进行构建；虚拟世界和现实世界的相互映射，则需要数字孪生；而低延迟、沉浸感的VR，则是通往元宇宙的大门。

多种技术的融合贯通，就像高筑的干柴一样，只需在合适时机的一点星星之火，便可形成烈火燎原之势。

元宇宙的入口
VR，这个联通现实和虚拟世界的入口至关重要。我们也不再细究那些VR、AR、MR、XR等眼花缭乱的概念区别，都称之为VR就可以了。
VR之所以称之为元宇宙的入口，是因为它有3大特点，业界也叫“3I”：沉浸（Immersive），交互（Interaction），构想（Imagination）。沉浸（Immersion）沉浸感的来源就是机器通过模拟各种感官的输入来欺骗大脑，让大脑相信自己所看到的，所听到的，所感受到的全部都是真实的，于是整个人全身心地投入到了这个虚拟的世界中去。一般来说，我们是通过眼，耳，鼻，舌，身这些器官来感受世界的，对应的就有视觉，听觉，嗅觉，味觉，触觉，知觉等主要感官输入，再结合冷热感，痛感，平衡感，动感，加速感等更复杂高级的这些感官的共同作用来精确地感知外部世界。在这些感官输入中，视觉和听觉输入占据了90%以上。俗话说，百闻不如一见，耳听为虚眼见为实，就是说，听觉非常重要，但视觉至关重要。因此，VR设备主要在视觉和听觉上下功夫，营造水平和垂直两个平面，三维720°的视觉输入，加之三维立体的听觉输入，虚拟世界就基本上可以让大脑信以为真了。交互（Interaction）有了沉浸感，但虚拟世界如果只能看不能摸，完全无法交互的话，大脑还是会回过神来，意识到这一切终究只是幻象，最终人会感到出戏，既影响了沉浸感，也让虚拟现实的乐趣大为降低。因此，虚拟现实必须提供各种输入和输出设备，如全向跑步机、感应手套、体感衣服等等，这些设备可跟踪人手的精细动作，身体跑，跳等动作，并在虚拟现实中进行反馈。比方说，你举起手枪瞄准僵尸，在画面中那个僵尸就血肉横飞砰然倒地，你拿起一块石头，应该能感受到石头的坚硬和沉重，你伸手摸虚拟女友的脸，应该能感受到皮肤的细腻柔软和肉体的温暖。有了这些交互，虚拟世界将更加的真实，也能迸发出更多的想象力，让虚拟现实更好玩。构想（Imagination）除了前面两点，虚拟现实的另一个重要特点就是构想。虚拟现实完全突破了对现实的模拟，完全可以模拟现实中完全不存在的场景，不存在的事物联系和运行规律，从而以和现实完全不同的方式来对大脑进行操控，创造出更多神奇的应用。VR的不足之处目前的VR输入仅以视觉和听觉为主，但即便如此，要得到良好的体验，专业设备的价格也是非常昂贵的。因此，专业VR设备目前主要在博物馆、体验馆、电竞比赛等场合使用，仅有少量发烧友自购，真正要得以普及，必须借助在杀手级应用的推动。这就要靠这轮元宇宙风潮的力量了。要实现触觉、嗅觉、味觉等更精细的感官的输入输出和交互，就会更加复杂而昂贵，需要配合使用装备到牙齿的可穿戴设备，对网络带宽和时延要求极高，甚至需要6G才能实现。
元宇宙的究极入口：脑机接口由于用VR来进行元宇宙的虚拟现实交互存在不足，我们可以尝试一种终极的交互方式：开脑洞，也就是通过脑机接口来直接进行信息传输。在很久以前，就有哲学家想到了“缸中大脑”思想实验：将活体大脑从人体取出，放入一个装有营养液的缸里，计算机通过神经末梢向大脑传递和原来一样的各种感官的神经信号，并对于大脑发出的信号给予和平时一样的信号反馈。这样一来，大脑便无时无刻地处于元宇宙当中，对自己真实的处境一无所知。脑机接口就是这样，通过信息交互即可操控人的一切感官，并省去了所有的VR设备。毫无疑问，这是元宇宙入口的终极形式。目前脑机接口的发展还处于非常初级的状态，仅用于部分疾病的辅助治疗。比如，人工耳蜗可以连接听神经到大脑，人工视网膜可以辅助形成视觉之类，这些应用也都尚处于起步阶段。即使采用了脑机接口，只要人还是完整的，大脑没有被取出，生理问题依旧没法解决：吃饭、睡觉、上厕所等需求依然必须回到现实世界才可以完成。肉体凡胎，已经成为人们生活在元宇宙的绊脚石。
彻底脱实入虚：意识上传人类大脑拥有约850亿个神经元，每个神经元通过轴突与树突与其他神经元相连接。在神经元相连的地方，信号通过神经递质这种化学物质的释放和吸收而传递。关于人类的心灵，神经科学界已经达成的共识是：人主要的精神活动，如学习、记忆、意识，都是在大脑中发生的纯粹的电化学过程，这一切的运行原理是可被研究的。因此，随着计算机技术和人工智能的发展，机器总有一天可以模拟人的大脑，拥有思考的能力甚至获得意识。此时，将大脑内部的所有信息编码并上传到机器上，便可复制出和现实世界的行为模式完全一样的人，并拥有之前的一切记忆。
此时，人类的肉体，已经成为了毫无意义的皮囊。灵魂摆脱生老病死的束缚，在能力更强的计算机上安营扎寨，无疑是最好的选择。
人类，已经由碳基生物，蜕变为数字生物，彻底摆脱了生老病死的束缚，迎来的永生。元宇宙，也从虚拟世界彻底变成了人们所生存的现实世界。到这里，我忽然想到了唐代高僧六祖惠能和神秀所作的两个四句偈子。
神秀：身是菩提树，心如明镜台。时时勤拂拭，勿使惹尘埃。慧能：菩提本无树，明镜亦非台。本来无一物，何处惹尘埃？可以看出，神秀依然是肉体凡胎，生存于现实空间，因此还需要担心惹尘埃的事情；而慧能早已成为了数字生物，空无一物，哪会沾染什么尘埃？最后要说，生活在元宇宙中的数字人，和现实最核心的交集，是网络、算力和能源。这些基础设施如不能保证，就像地球少了太阳一样，只能瞬间毁灭。
因此，元宇宙中的数字人类想必有着极大的危机感，他们的科技可能会爆发式进步并达到现实世界无法企及的高度。进而，这些虚拟生物会以机器人的形式重建物理实体，重新控制现实世界。目前的碳基人类是否会灭亡，又有谁会关心呢？

后记
这是一篇严重跑偏的文章。本想介绍元宇宙，结果却文字却渐行渐远，后来干脆放弃治疗了。请大家一笑而过，万勿较真。— END —转载内容仅代表作者观点
不代表中科院半导体所立场

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编辑：春雪

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