产业链与元宇宙权:新变局中的定义和重塑
2023-01-31林天强
林天强
一、引言:元宇宙与变局
元宇宙(Metaverse)一词诞生于1992年出版的科幻小说《雪崩》,作者尼尔·斯蒂芬森在小说中描绘了一个庞大的虚拟现实世界。在这个世界里,人们控制数字化身(Avatar),并相互竞争以提高自己的地位。1999年,科幻电影《黑客帝国》系列系统想象了智能机器对真实世界的控制。21世纪以来,科幻影视《阿凡达》《头号玩家》《西部世界》《失控玩家》陆续展现了真实与虚拟交融的元宇宙。可以说元宇宙始于赛博朋克的科幻思想,火爆于疫情加速人类社会虚拟化进程的关键阶段,并在全球产业面临变局的情况下成为一种未来定义权。(1)吴福仲、张铮、林天强:《谁在定义未来——被垄断的科幻文化与“未来定义权”的提出》,《南京社会科学》,2020年第2期。
蔓延全球的新冠疫情加剧了世界正面临的全球化和逆全球化的冲突。后疫情时代的到来伴随着人口与粮食危机、全球变暖、自然灾害与碳指标异变、病毒频现、地缘冲突等危机,让人类面临巨大挑战,而全球化的产业基础是产业链的全球分布,挑战的关键是全球化的供应链继续互联还是脱钩。全球化世界中纵横交错的供应链里没法开战。(2)《战争,通胀,经济与中美俄欧的地缘政治博弈》,https://mp.weixin.qq.com/s/kWDBYNuDWKc8BRGDHYRxTg。许多的关键产品,在世界的某一个角落生产和制造出来,只有安全和开放的供应链通道才能确保这些产品从工厂运送到用户所在的地点。
产业链即产供销,从原料到消费者的整个产业链条,是各个经济部门之间基于一定的技术经济关联,并依据特定的逻辑关系和时空布局关系客观形成的链条式关联形态。产业链是一个包含价值链、供应链、企业链和空间链四个维度的概念。这四个维度在相互对接的均衡过程中形成了产业链,这种“对接机制”是产业链形成的内在机制。作为一种客观规律,它像一只“无形之手”调控着产业链的形成。产业链的本质是用于描述一个具有某种内在联系的企业群结构,产业链是对产业部门间基于技术经济联系而表现出的环环相扣的关联的形象描述。全球化的产业链和全球供应链仅在和平时代是有效的,一旦发生战争和冲突——无论是热战还是“经济战”,这些供应链将立即失效,国际国内两个大循环正是应对这种挑战的策略。
正当人们担忧产业链安全失去保障,全球产业遭受打击之时,元宇宙作为产业界和学界的热点在2021年横空出世。其标志性事件包括:2021年3月,元宇宙概念第一股罗布乐思(Roblox)在美国纽约证券交易所正式上市;2021年5月,Facebook表示将在5年内转型成一家元宇宙公司,并于10月改名为“Meta”;2021年8月,字节跳动斥巨资收购VR创业公司Pico;2021年和2022年之交,清华大学全球产业研究院聚集学术精英和产业领袖公开讨论元宇宙,中国工业与信息化部研究部署元宇宙产业规划,北京、上海等各地政府纷纷出台元宇宙的产业政策。
元宇宙确实是一个科幻概念,经由科技产业和资本市场的加持在2021年重生。激动人心的概念不仅假设合理,逻辑严密,而且必然自带光环,催人分泌多巴胺和荷尔蒙,让人脑补故事情节,憧憬美好未来,并拥有足够的科技空间容纳巨大利益共同体。自2008年金融海啸和2019年新冠疫情以来,世界处于百年未有之大变局,产业界和科技界诸多现象发生,却缺乏类似“全球化”和“互联网”这样激动人心的理论概括。“元宇宙”正是这样具有故事内涵、美好前景和庞大视野的概念,又具有足够的技术支撑,足以吸引产业导入与资本的推波助澜。对元宇宙,可以说众说纷纭,股市中元宇宙概念股波澜起伏,所有人都在谈论元宇宙,元宇宙在此意义上成为一种未来定义权。
未来定义权不是人们一般想象的未来预测,而是经由未来想象、科技加持、产业生态、资本推动形成的概念、推理、传播、产销的逻辑闭环。2015年以来,笔者以“未来定义权”作为概念框架和分析单位发表数篇文章,以阐明科幻文化参与的重要意义、权力逻辑与现实指向,目前学术届认可的所谓“未来定义权”(3)张铮、吴福仲、林天强:《“未来定义权”视域下的中国科幻:理论建构与实现路径》,《南京社会科学》,2021年第1期。,就是刻画、书写和预测未来世界图景、生活图式和发明创造的权力/权利。这个权力与权利的分野,体现了不同族群在科幻思想、内容制造、资本逻辑、权力分配和大众传播领域中所处地位不同与承担功能不同。元宇宙正是发端于科幻小说与科幻电影的一种科幻思想,经由产业界与资本界对扩展现实(AR/VR/MR/XR)、区块链、云计算、物联网、数字孪生、智能网络等新技术整合后的概念具化,再跨圈到大众传播领域完成的完美操作。经济是支撑整个社会生产生活的基石,伴随着数字经济的兴起,利用元宇宙权带动实体经济的作用更加突出。元宇宙通过虚拟世界的构建应用,带动实体经济共同发展,实现经济的发展繁荣,赋予现实社会更有效率的生产生活方式。中国工程院院士张平在2022世界人工智能大会(WAIC)演讲中提到,要避免中国贡献最多数据而美国主导元宇宙规则的局面。基于此,笔者提出元宇宙权的概念,其定义和推演将在后文进一步阐释,并在后续研究中国如何继续深化和拓展元宇宙权。
钟业喜和吴思雨在探讨元宇宙赋能数字经济高质量发展的机理时认为,元宇宙能够改变生产要素供给体系来突破生产要素稀缺性制约(4)钟业喜、吴思雨:《元宇宙赋能数字经济高质量发展:基础、机理、路径与应用场景》,《重庆大学学报(社会科学版)》,2022年第4期。。现实社会中的资源稀缺在元宇宙中将不再适用,意味着新的供给需求关系产生,其定价也不再符合现实世界的规律。何大安在论文中提出,数据是数字经济发展的关键要素(5)何大安:《中国数字经济现状及未来发展》,《治理研究》,2021年第3期。,拓展了经济学理论中生产要素的范围。元宇宙集合了云计算、物联网、大数据等技术,数据成为新的生产要素也丰富着元宇宙的构成,成为Web3.0互联网时代关键的战略性资源。生产要素决定着厂商的生产行为,也决定着产业的构成与发展,传统产业面临的困境能够在元宇宙中实现更新换代的快速升级。温军、冯根福提出在传统产业体系中,要素的闲置会影响资源的利用,根据新古典经济学大卫·李嘉图的比较优势理论,会进一步影响产业的发展(6)温军、冯根福:《异质机构、企业性质与自主创新》,《经济研究》,2012年第3期。,Karine Yenokyan等提出,投入-产出效率和价值会受限于生产要素的配置方式和加工方式(7)Karine Yenokyan, John J. Seater, Maryam Arabshahi, “Economic growth with trade in factors of production”, International Economic Review, vol.55, no.1(2014).,是对传统经济学理论的开拓创新。施春来认为,对消费者的精准预测能够有效化解生产端与消费端信息不对称的问题(8)施春来:《数字技术重构现代经济内生机理思考》,《合作经济与科技》,2018年第16期。。更有学者提出,生产与消费的精准匹配让资源配置实现帕累托最优(9)张亚斌、马莉莉:《大数据时代的异质性需求、网络化供给与新型工业化》,《经济学家》,2015年第8期。,而元宇宙通过变革社会资源配置方式,突破物理空间限制,能够有效提高数字经济的效率。经济学中规模报酬递减理论认为,随着要素投入产量的增加小于成本的增长幅度,生产者的边际成本最终是递增的,其效率的降低对应在消费者理论中是边际效用的递减,而元宇宙的生产要素投入通过引入数据这一新的生产要素,有望突破边际成本递增的规律,提高数字经济的效益,为实体经济发展注入活力。
元宇宙通过运用新的生产要素有效整合资源,为饱受病毒、自然灾害、经济下行的人们提供了美好的愿景,为企业和政府指出了提振经济、定义未来的道路,其丰富的科技内涵与无限的想象为科幻和文创产业赋予了更广阔的发展空间。吴福仲、张铮和林天强提出,科幻文化产业当前被西方世界所垄断(10)吴福仲、张铮、林天强:《谁在定义未来——被垄断的科幻文化与“未来定义权”的提出》,《南京社会科学》,2020年第2期。,未来定义权能够促成产业的概念推理、投资营销、生产购买的逻辑闭环,元宇宙是科幻文化的重要组成概念和定义下一代互联网产业模式的机会,对提高全要素生产率、带动全产业发展具有至关重要的作用。在元宇宙世界中,人类和人工智能的边界将在一定程度上被打破,区块链的运用能够使去中心化自动组织发挥作用,DAO(岛)的应用将为全世界人类提供智能合约,NFT能够帮助元宇宙在Web3.0实现对每个创作者的非同质化认证,不同国家、民族、信仰的人们将拥有同一套由算法开发的价值体系和伦理规则,虚拟世界与现实社会的边界逐渐模糊甚至可能完全融合,共同构成人类生活。AI的应用也能够在统一的规则下得到更加广泛的应用,与之相应的是,现在的道德问题在一致的价值观下将不复存在,人工智能在元宇宙的世界中能够更好地服务人类社会、融入人类社会。
区块链作为元宇宙的核心技术,能够通过算法重构信用体系,改变人类社会现有的信用机制,并通过加密数字货币的挖掘改变货币形态,更进一步地,依托区块链等技术的Web3.0互联网能够彻底实现系统信用,打破目前各国央行的信用担保模式。目前,Web3.0生态已经在元宇宙中有广泛的体现。元宇宙改变的不仅是社会的经济生产,更体现在生活方式上,数字经济带来的不仅有数字红利还有数字鸿沟问题,龙海明、李瑶和吴迪研究数字普惠金融对居民消费的影响发现,数字经济发展在一定程度上会拉大受教育程度较低和收入水平较低的弱势群体与主流群体的消费差距,形成“数字鸿沟”(11)龙海明、李瑶、吴迪:《数字普惠金融对居民消费的影响研究:“数字鸿沟”还是“数字红利”?》,《国际金融研究》,2022年第5期。,但元宇宙为数字经济提供了虚拟世界共享经济的可能,通过模拟现实技术来增强虚拟世界的体验感,提升人们的幸福度,优化人们的生活方式。
二、科技、极客与元宇宙
元宇宙确实是个有趣的概念。元宇宙成为热点,自有其推动力量。推动元宇宙发展主要有三类力量:
(一)Z世代极客
全世界的年轻人、Z世代极客都在极力鼓吹元宇宙。元宇宙的经济基础建立在加密数字资产和区块链基础上。出圈的是元宇宙,最快得利的是NFT,后者对数字资产产权的定义,对资产的流通、交易产生了巨大的影响。
(二)科技平台
把科技平台视作推动元宇宙发展的力量之一,依据的是流量逻辑。科技平台公司的市值已经堪比中等强国,达到数十万亿美元,这些营利性公司控制内部代码、服务器和规则,重构原本由政府主导的世界格局。他们掌握的技术和服务器具有巨大影响力,足以推动下一次工业革命,决定各国如何利用经济和军事力量创造未来工作,甚至重新定义社会契约。
元宇宙的精英有两类人。一类人以扎克伯格为标志,他现在成了元宇宙的代表,有人说他要向内拓展,花了六百亿美金把Facebook改成Meta。从符码看Meta的Logo像一个“无限大”。另一类以马斯克为代表,他要去火星、外太空,走向宇宙,是向外的一类人,其实是用一种元宇宙通路否定另一种元宇宙。这两类精英,都在搞“无限大”,只是前者是向内无限大,后者是向外“无限大”。这两个无限大并不冲突,展示了人类文明发展的趋势。
科技巨头擅长提出各种概念,比如物联网、人工智能、区块链、云计算、大数据、边缘计算、数字孪生等概念无不由科技巨头推波助澜,提出元宇宙的战略顺理成章。通过技术,通过互联网,大数据已经渗透到人类社交、消费娱乐、零售物流平台,乃至数字化生产供应链平台。通过元宇宙,所有场景的壁垒都可以打通。社交网络、消费娱乐、资产交易等人类生活方式,都可以基于算力和算法建立“统一王国”。智慧生产、数字供应链、智能制造又成为互联网巨头竞逐的新场景,从而建立基于算力和算法的人类生产方式,元宇宙无疑是互联网巨头愿意拥抱的概念,可以打通物理世界和虚拟世界的人类生产生活状态。
(三)有为政府
放眼全球,堪称有为政府的代表有中美日韩俄等国,有远见的小国开始拥抱区块链、数字资产,有雄心的大国开始整合数字货币,开启了互联网巨头和大国联通博弈的元宇宙战略进程。
美国是元宇宙理念上的开拓者。美国的元宇宙产业主要由Roblox、Facebook、Epic Games、Microsoft等推动。从元宇宙理念上看,中国是追随者。中国的全国统筹和社会经济治理能力决定了中国政府会在数字化进程中扮演一个非常重要的角色,更重要的是怎样利用我们的科技、市场和创业活力构造元宇宙领域的未来定义权即元宇宙权。我国布局元宇宙产业的公司主要有腾讯、字节跳动、网易等互联网企业。它们通过加密极客、科技平台与有为政府的博弈,争夺流量的控制权、对世界新人口的掌控权和引领能力,从而对数据进行获取、生产、分配和消费。
元宇宙究竟是概念还是技术?应该拥抱还是远离?围绕元宇宙的激辩,自其诞生时便一直存在。“产业元宇宙”给出了一个最为可能的答案。作为把数字能力引入现实世界、实体经济的接口,“产业元宇宙”将会是实现企业硬科技转型升级的新一代发现工具、效率工具、创新工具,体现了数字产业化和产业数字化的新两化融合和新型工业化的发展趋势。能不能通过产业元宇宙或者更集中地通过工业元宇宙在传统优势产业打造出新的产业生态和产业链呢?科技产业界已经通过实践给出了相应的回答。
三、产业元宇宙
(一)产业元宇宙的发展背景
工业在国民经济中发挥主导作用。中国工业革命是讨论产业元宇宙的前提及今后的主要任务。工业化国家对非工业化国家具有降维打击的非对称优势。由于历史原因,中国曾错失前两次工业革命的历史机遇,导致国力积贫积弱。新中国成立后尤其是改革开放后,中国通过加入世界经济体系实现第三次工业革命,在这过程中把缺失的第一、二次工业革命一并补上,而且在工业规模上超过了英国、美国。英国通过第一次工业革命实现了由农业国向工业强国的转变,产生了千万量级的工业化人口;美国在第二次工业革命中崛起为世界头号强国,产生了上亿量级的工业化人口。改革开放40余年来,中国建立了门类齐全的现代工业体系,产生了十亿量级的工业化人口。按照联合国把全球工业产业划分为39个大类、191个中类、525个小类的标准考量,中国目前是全球唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家。中国不仅拥有完整的工业体系,而且产值规模高居世界第一,工业产值是美国、日本、德国工业产值之和,已成为世界第一制造大国。
(二)新型工业化及其发展态势
2021年发布的《中共中央关于党的百年奋斗重大成就和历史经验的决议》指出:推进制造强国建设,加快发展现代产业体系,壮大实体经济,发展数字经济。要继续工业化,要实现新型工业化,数据、算力和算法成为新的关键的生产要素。产业元宇宙如何融入中国的新型工业化,有必要考虑中国产业的独特之处,即企业家是中国工业革命的最积极因素,企业是产业最活跃的市场主体。
政府是最有动力引导企业做产业链的,其直接收益就是就业和税收。抓产业链也是抓技改,优化全国产业分工布局,聚焦“两个循环”新格局,精准施策、一链一策,策划实施技改项目,引技术、引人才、引团队、引资金,在建链、补链、扩链、强链方面下功夫,不断增强产业竞争力。帮助企业拉长产业链,稳定供应链,畅通销售链。这是有为政府的必要作为。
(三)链长制
中央政府正在引导央企离开北京,落地各地,帮助地方政府做强产业链;地方政府也在通过链长制,做建链、补链、强链、扩链的产业链推动,力图在各个地方建造强大有力的产业链。
所谓链长制有“六个一”:一个主要领导做链长,抓一个工作小组,一个链主做产业生态,建一个产业园,配合一个产业基金,配套一个产业政策。高端产业强势引领,主攻产业链核心环节、价值链高端环节,主导产业向战略性新兴产业转型、传统产业向优势产业升级取得突破性进展。推进制造业补链强链,形成具有更强创新力、更高附加值、更安全可靠的产业链供应链。
(四)打造新的产业链
在全球的工业革命进程中,中国还在继续推进工业化。全国300多个地级市,2000多个县,每个地方政府都在采用链长制,都在采用不同产业政策,都想吸引500强企业到当地落户。数字经济时代,要推动数字化转型,需要研究最新出现的元宇宙的概念,考虑有没有可能在产业政策方面走在前面,进而打造新的智能制造产业链,打造相应的产业生态。
做新型工业化,需要打造新的强健的产业链,找到核心竞争力,通过比较好的方式让企业成为市场主体,让“专、精、特、新”企业获得产业链优势和未来定义权。这是各地政府一直在思考的问题——如何弯道超车,“抢”来优秀企业,每个地方各有不同的方法,重点是研究分析企业的投资动向,强化需求策划,即分析供给侧和需求侧的区别,强化需求侧拉动,加强产业链关键环节、薄弱环节招商力度,大力实施补链招商、强链招商和延链招商。
(五)产业的机遇
元宇宙成为2021年的大热话题,部分人一度误认为元宇宙就是游戏,就是社交,就是AR/VR的沉浸式体验,就像早期人们误认为互联网就是电子邮件和网站一样。沉浸式游戏不过是元宇宙庞大体系中的消费元宇宙的细分场景,是人们对元宇宙的感观层面的标签化印象。当今产业元宇宙主要包括第一产业、第二产业、第三产业,还可能会有文旅元宇宙、农业元宇宙等。我国有61个行业的市场规模超过了1万亿元,如果每个产业通过产业元宇宙这种体系,促进数字化效益产生1%~2%的提升,那就能增加约万亿元的效益;如果资本市场给予20~30倍估值的话,就会产生几十万亿元的市值延伸。
元宇宙是对下一代互联网技术和下一代产业的概括。新技术时代的来临往往是许多技术积淀和市场、客户综合推动的结果。元宇宙的产业创新环节可被归纳为以下四方面:底层架构、后端基建、前端设备、场景内容。游戏、社交等属于场景内容,还需要底层的区块链架构、5G、GPU、人工智能、物联网等,硬件包括芯片、智能穿戴设备、脑机接口以及VR/AR/XR头显等。更重要的是应用于各类全景场景,并向教育、营销、培训、医疗、工业加工、建筑设计等场景延伸。
四、工业元宇宙及其现实应用
工业元宇宙是指在新发展理念指引下,在新一代信息技术与数字技术的引领下,借助新时代各类新技术群跨界融合,实现工业领域中“人、虚拟空间与现实空间”虚实映射、交互、融合,以虚促实、以虚强实的工业全要素链、全产业链、全价值链(即“三链”)智慧、协同、开放、服务、互联的复杂数字工业经济系统。
数字化、孪生化、虚拟化技术对建筑、自动驾驶、工业设计等领域均产生了深刻影响,大量物联网传感器的铺设、5G网络、云计算的发展为元宇宙的到来提供了基础的计算硬件,一个个小的“元宇宙”可以组合成更大的“三维互联网”。工业元宇宙跟工业互联网存在三点区别:全生命周期虚实共生、企业和消费者智能高效闭环下的全息智能制造以及新的智能经济体系。
工业元宇宙是产业元宇宙的子集,只是覆盖了工业制造领域。工业元宇宙脱胎于工业互联网,狭义的工业互联网侧重于工业制造企业内部设备与设备、人与设备之间的互联和通信,包括企业内部的研发、生产、物流、管理等环节。而广义的工业互联网还会延伸到企业的上游供应链、下游的分销渠道及售后服务维修体系、外部合作伙伴等。工业互联网产业链分成四个层次,包括应用、平台、网络、边缘。把有计算能力的物理实体按互联网技术和标准互联起来,实现物的利益相关者对物的不同控制权限、不同信息共享权限、不同价值分配方式。工业元宇宙是智能高效打通企业的研发、制造、分销、终端客户反馈四大环节,形成高质高效闭环迭代的关键,也是国产品牌弯道超车的历史性机遇。
(一)工业元宇宙的集成效应
工业元宇宙集成了三维设计、虚拟现实、增强现实、人工智能、数字孪生、物联网、5G网络、大数据、云计算等新兴技术,作为基础设施将大幅度提升算力(硬件、软件、算法)、展示力、交互水平、通讯流量、速率、数据储量,将促进工业企业、行业的生态发生革命性的改变,改变人的思维模式,促进创意、创新、创业,促进工业产品的丰富性、高质量、精细化、艺术性,使之具备更强的竞争力,进而创造巨大的经济价值与社会价值。
(二)工业元宇宙为技术赋能
工业元宇宙覆盖工业全产业链,联通产业链多环节,将带来工业的管理变革,并为其技术赋能。在技术方面,工业元宇宙主要依托区块链技术、算力技术、数字孪生技术和虚拟现实技术;在金融资本工具方面,主要是NFT;在经济组织和管理方面,主要是DAO的模式。
中国工程院院士李伯虎认为,工业元宇宙有三层内涵。(12)李伯虎:《工业元宇宙的三重内涵》,https://tech.gmw.cn/2022-09/01/content_35994489.htm。一是虚实共生、综合集成的新型工业数字空间。它是工业现实物理空间与其虚拟平行空间的合集,是对工业实体生产过程的数字化映射和模拟,构建了新型数字化应用环境。二是虚实协同、全沉浸式的新型工业智慧互联网系统。工业互联网中的新型数字化工业系统、人与机器、机器与机器、机器实体与数字虚拟体的全面智慧互联和互操作,使工业互联网中实体空间向虚体空间延伸,时空一致向预测性时间延伸和价值延伸。三是数字经济与实体经济融合发展的新型载体。它可以对工业过程和场景的虚拟空间进行全面部署,达到“虚实映射、虚实交互、虚实融合、以虚强实、以虚促实”的目的,还可以促进“数实”融合的工业高质量发展。
(三)工业元宇宙的技术体系
元宇宙技术包括区块链技术、虚拟引擎技术(游戏与图形)、数字孪生技术、人工智能技术、扩展现实技术、新型超级算力平台、5G及未来的网络传输技术等七大类。在上述七大技术中,超级算力平台处于最底层的位置,为上层提供所需的一切基础算力和可扩展性基持。推动云计算、分布式存储、分布式能源等数字化方面的发展,以及工业互联网和互联网3.0的整合,形成工业元宇宙框架下的云、边、区、端全融合计算体系。
工业元宇宙技术体系基于元宇宙技术,由多种技术群综合而成,尚处于不断发展和演进的阶段,主要包含了整体架构、支撑技术、安全技术、标准技术与工业软件等五个子体系,涉及数字孪生、工业智能、VR/AR、区块链等关键技术(见图1)。
图1 工业元宇宙的技术体系
数字孪生为工业元宇宙的虚实交互、虚实协同提供技术支撑,通过多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真,反映相对应的工业实体系统的全生命周期过程,是对产品、产线、产业链的仿真、预测、优化、执行的重要技术手段。工业智能是工业元宇宙的智能引擎和场景生成器,为工业元宇宙生产虚拟世界的自动、随机的内容与事件,并提供丰富的虚拟场景。工业智能主要涉及的技术有:深度学习技术(挖掘数据价值,支持产品质量检测、设备复杂控制等场景应用)、知识图谱技术(负责任务推理,支持供应链风险管理等业务场景)、边缘智能技术(实现工业智能从云端下沉,支持企业低延迟、高并发的现场应用)、新智能科学技术(处理全系统、全生命周期的三链集成与协调)。VR/AR是从业者主动广泛接入工业元宇宙的核心技术,可为从业者提供信息感知、意识交互、视觉输出等能力。区块链是工业元宇宙去中心化经济体系和价值实现的底层支撑,其技术与概念为工业元宇宙提供资产交易、金融融资、信用体系、产业组织等功能。
在工业元宇宙的经济实体中,上述这些技术的核心特征包括:第一,基建超级算力平台,为区块链技术提供节点算力安全,为引擎技术提供强大渲染,为数字孪生技术提供数据处理,为人工智能技术提供大规模训练,为扩展现实技术提供物理计算等。第二,按专业建设不同空间。组建符合DAO的交互平台、工作平台;对接设计师和需求方。第三,建立身份体系,建立区块链的工作量证明机制,记录每一个人的贡献。第四,推动设立价值带动媒体价值、投资价值。第五,打造有影响力的工业元宇宙项目。第六,与数字货币和数字金融基合,通过与NFT基合,形成品牌价值体系。
(四)工业元宇宙案例分析
1.案例一:能源元宇宙Meta Star平台
(1)产品介绍
Meta Star能源工业元宇宙数字孪生Paas平台,面向能源业主、技术服务商、信息集成商,提供数字孪生应用建设全要素、全流程、全能力工具能力与生态体系,助力打造数字孪生静态模型、动态模型、数字线程并链接彼此映射关系,通过高效数字孪生建设赋能工业元宇宙虚拟现实镜像映射,通过泛XR多端云渲染,推流赋能工业元宇宙沉浸式交互体验。
(2)产品应用
第一,天津绿水园电缆隧道元宇宙数字孪生平台项目。
该电缆隧道位于天津市南开区雅安桥东南角,总长度约1.2千米,其具有4大痛点,分别是维护成本高,巡检无监管、检测数据不全面,无法实时监控、故障报修反应慢,存在信息烟囱效应。据此,本项目结合工业元宇宙的全生命周期的虚实共生的路径,可以用虚实共生的数字孪生可视化方式虚拟验证设计、规划和优化产品全生命周期的制造过程,还可以用高度仿真的虚拟产品做市场和实际场景测试。该系统架构主要分为应用层、算法层、引擎层、数据层、基础云资源、接入层和感知层,并且还可以延伸至MetaXR多端云渲染交互,从而构建智慧运维管理保障体系和数据安全可靠的保障体系。
天津220kV绿水园隧道元宇宙数字孪生平台并非单纯三维建模可视化呈现,而是把物理信息、空间信息与工艺、设备参数等数据进行融合贯通,结合运维策略实现巡检路径仿真,以多图层形式展示不同运行状态、场景下的数字孪生体。该项目充分结合元宇宙的BIGANT六大技术中的四大技术:游戏引擎与数字孪生技术、综合智能网络技术、人工智能技术、物联网技术。
第二,西气东输黄陂联络压气站元宇宙数字孪生平台。
目前黄陂联络压气站场,存在运行监测数据孤岛现象严重、站场运营可视化程度不足、设备完整性管理不足、能效产能评估手段缺乏、数据分析手段薄弱等现状。针对这些需求痛点,主要利用元宇宙的数字孪生体的三维数字化基底,基于激光点云、三维倾斜摄影实景模型及图纸数据构建,包含建筑、结构、机电(管道、阀门、流量计、变送器等)要素信息,该数字化基底可以完整详尽地对现场设备、工艺运行状态进行1∶1全方位精确重现。自主研发高仿真实时云渲染平台,对实体世界细节实现高仿真级的重现。对各类设备的材质、光照、表面细节,对现场环境的动态互动效果均可进行全拟真的虚拟现实还原,真正达到4A级高仿真效果,可实现在线资源自动分配,云节点自动调度,操作平均反馈速度小于100毫秒。
该项目主要应用了元宇宙的数字孪生技术,将会极大提升项目的经济效益。数字孪生体融合水力模型仿真,实现高精度可视呈现、优化人力成本、降低能耗、提升分输产能,预计每年为单个压气站场带来的经济效益超过500万元。并对于西气东输压气分输站管道在工程建设、生产运营、市场开发与销售、节能减排、环境保护等方面提供了巨大的支持。压气站作为天然气输送环节中重要的续输节点,利用元宇宙数字孪生平台的助力,不仅可以增强天然气资源调配的灵活性,保障供需平衡,实现天然气的有序利用,还能够确保气源在冬季发挥市场保供作用,同时也保障了供气安全,造福社会。
2.案例二:数字仓单与数字提单
(1)石化产业的痛点
在石化产业中,传统的供应链物流都是以合同物流为主,仓储运输领域数字基础设施相对落后,企业内外部“孤岛”现象严重,连接产业链上下游极为复杂和困难,企业数据未得到合理利用,政府监管手段难以和企业运行有效结合,造成能化供应链能见度低、柔韧性很差、效率较低,仓单、提单、运单都存在较大的问题。如物流相关方想获知“货在哪里、车在哪里、船在哪里、是不是有异常停留、是否按照既定的路线在走”等,只能靠人工反复打电话,信息传达低效且滞后。造成这种情况的原因是由于公共数字化空间缺少信任。为了解决这个问题,就需要有一个角色来确保其一系列的商业地位中立,并需要一项业务作为跨越企业数字“围墙”的路由器和交换机。石化元宇宙可以满足这些要求。
石化元宇宙依托物联网、区块链等可信技术对仓库进行数字化升级,打造数字化可信仓库,由可信仓库开立数字仓单,并依托AI、AR等技术,延伸对货物在车辆、船舶上运输全过程的实时可视化追踪,确保仓单项下货物物权清晰,形成基于数字信用的可信底层资产,助推仓单交易、仓单质押融资的发展。
石化元宇宙平台的可视化交付场景的底层逻辑是“时间永恒”“物质不灭”和“权物对应”。平台使用被监控人无法篡改的数字设备记录广域空间的秒级位置数据信息,将成百上千公里受监管货物运输的动态数字画像录入产业数字化平台的数据仓库中,这些数据和为产业各种数字化需求服务的数据积累构成了平台的可信数字底座。平台不仅有货物的来源与去处信息,也有伴随货物的一系列商业交割过程信息,当在平台上运营的企业有金融需求时,不论其自身还是上下游的企业,都可以通过数字化平台提供真实的数字物流痕迹,使得金融参与方得到系统风控需要的数字化场景信息,这种场景信息的维度可以细化到动作级别,时间可以细化到秒级。不仅可以做到回溯,也可以做到实时。
石化元宇宙平台可以在产业的场景中、工艺中控制金融风险,这是其在产业中的核心应用之一。平台可以根据货主的授权调取过往历史的轨迹数据来验证授信申请人的历史数据真伪,同时和工厂的过往现金流与发票对应起来,通过特定的模型算法得到合适的数字信用,打造完全融合供应链的“四流”的数字空间,即在任何一个秒级的时间截面,将“人、货、场(Location)、钱”四要素抽象放入一个多维空间去考察,可以运用大量数学模型,在数字化的产业场景中真正做到“无场景,不金融”。
以数字提单为例。在石化元宇宙中,卖家可以早寄出提单、早收款;非终端买家可以早拿到提单早流转到下家;对终端买家,主要帮助其在船东不接受无单放货时提供依据;对于银行而言,可以为客户提供更好的贸易服务,降低收到假单据的风险,并解决贸易融资过程中银行间的“囚徒困境”,降低一货多融的风险;交易所可以从仓单扩大到提单,降低现货的交易成本,提升可交割货物的绝对量;物流公司可以降低所承担的电卸/电放的货权纠纷风险。
据此,石化元宇宙具有三大特征:一是可信交易链,不仅能保证供应链运营中各主体之间的交易真实存在,而且能动态地反映交易过程;二是可信资产链,能够多维度、动态地反应底层资产真实存在、流动状态及资产价值变化的过程;三是可信行为链,确保交易与资产的对应关系,保证物权与货权一致,货物与仓单一致。
(2)石化产业元宇宙的技术构成
①技术逻辑
第一,使用数字孪生技术构造的资产孪生模型是数据可信的起点。产业场景数字化的高频率采样取自传感器的数据源。对关注资产真实性的角色而言,这是资产的数字孪生模型的结果,可以随着时间的演进在数字空间被计量和记录,既可以回溯也可以实时在线观察结果。
区块链技术则进一步保证了数字仓单的可靠性。基于区块链的可分布式账本和智能合约应用,以及传感器、物联网、仓库记账技术,以仓单的票据权利为依据,用数字孪生技术自动反馈、跟踪仓单对应的实物资产状态和环境,使得货物保管人、货权人、仓单持有人、出质人与质权人完全在同一个时间轴上,以相同的视角和监督能力共同监管仓单货物。而数字仓单也脱离了传统仓单的局限,使得仓单这种票据形式更接近于现有的数字化金融票据,甚至比现行的商业承兑汇票更具备信用价值。
第二,流程工业与离散工业在工艺和场景形态上的差异是传统金融专家理解场景金融的关键。流程工业和离散工业之间的差异,可以形象地理解为炼油厂和汽车厂的生产形态之差异。大型炼油厂关闭炼塔再点火开工的成本,远远大于一条汽车装配线停产再开的成本。但若炼油厂将原料和产品做成资产池的融资模式,炼油厂不会因资产造假被融资机构做失信处置,进而避免炼塔熄火造成更大的损失。
传统金融机构的相关制度、流程与风控要点与生产场景形态的分类指导意见几乎没有任何区别,特别是场景工艺细节的指导意见和规则,使得在执行中全面引用财务指标的判断,特别是对现金流的判断,最终只能依靠现金流量表、利润表和资产负债表。
第三,“千人千面、千景千案”是场景金融与传统金融业务最大的差异。传统金融理论和思维逻辑无法理解产业数字化环境中的数字金融业务。因为场景金融的风控重点可能会因为一个传感器的安装、一个摄像头的角度而发生重大的变化,这些场景下的风控逻辑不仅需要财务专家的判断,更需要专业的工程师和现场管理者的判断。
第四,传统金融是资金结算的“点”逻辑,场景金融是“线”逻辑。传统的供应链金融逻辑是以各种票据为依据在关键节点进行确权认证、进行支付控制和其他风控管理。因为无法和物流进行实时打通,使得很多关键节点的控制完全形式化。而数字供应链是“线”的逻辑,是伴随着物流全过程的秒级采样,在操作工位上对最小动作级颗粒度的数字留痕与场景再现。当这些场景的实时数据被区块链文件所记载和司法存证以后,时间戳连续,动作细节连续,并且环境要素不能再造时,就无法再造假。
②石化元宇宙的支撑平台:能化数字供应链基础设施平台
在供应链运营和管理中,要真正协同发挥作用,产生数字信用,需要产业场景的供应链数字基础设施平台作为支撑(见图2)。
图2 能化数字供应链基础设施平台
石化供应链数字基础设施平台的核心理念是:通过互联网、物联网、大数据、区块链等数字化技术在线连接供应链相关方,构建货主企业“围墙”之外、横跨在生产企业和下游企业之间的数字化物流交付平台,让相关原料和产成品的仓储、车船运输全环节透明、可视、可溯,解决物流、信息流、商流、资金流“四流”合一中最主要的痛点、堵点——物流信息难实时掌握这个痼疾,从而提升交易的效率,最大限度消除交易摩擦,解决最根本的信任问题。而在信任的基础之上,才有可能生长出大规模的交易服务和金融服务。
具体而言,石化供应链数字基础设施的构建和实施分为三个阶段:
第一,信息互联网阶段。构建覆盖仓储、车船运输的完整的数字物流服务体系,为大宗商品交易提供第三方的、实时可视、透明可溯、安全可信的物流“交付”服务。
搭建集成仓储、车船运输为一体的数字化可视物流平台,在线连接起能化产业数字供应链的生态体系,包括货主、第三方石化仓库、车队、船东、银行、期货、保险、商检、代理和政府部门等一系列相关主体,为货主企业提供与产业链相关方进行多方在线协作的服务。
在此阶段,能化供应链数字基础设施提供数字运单、数字提单等在线物流服务,核心是解决供应链上相关方物流数据在线化和业务逻辑闭环问题,获得仓储、物流环节中实时、完整、不可篡改、可追溯的全链路储运闭环数据,在保证强控货的同时,也为构筑行业级应用及智能风控大脑奠定基础。
区块链技术在液化品数字供应链环节的应用,主要是为了解决供应链各个参与方的互信问题。在一个多方参与的数字化环境中,向参与的各交易主体提供大量的前期交易场景数据,从而取得对交易的信任是一个极其复杂的问题。比如,很多企业会存疑,通过大量的载具轨迹数据来验证运输途中货物被置换与否,这种方式是否可靠?从上游工厂交付给承运商的货物是否真实准确地被运到了第三方仓库中?
把数字运单“绑上”大量的轨迹数据,来证明这些货物确实属于某份商业采购合同项下的液体货物,从而形成银行可追溯的货物交付证明,以此来证明动产物权的转移是真实有效的。货物在库期间会不断地被液位传感器所检测,同时与相关的账本信息进行实时比对,要求做到账实相符。一旦出现阈值超标将会触发报警,这些数据都是用区块链技术记载在一个分布式账本之中,并且实时同步。任何一方如果篡改这些数据都会被另外几方发现。同时,这些存证的数据也是在互联网法院进行商业诉讼时的有效证据。
可以说,区块链技术作为能化供应链数字基础设施的基础支柱,架起了整个数字供应链全生命周期中所有参与者的信任桥梁。无论以什么数据形式体现的交易标的物,都要以各个交易主体均认可的区块链形式进行存证与留痕。
第二,价值互联网阶段,建立“好人举手”机制。以物联网、区块链等可信技术对仓库进行数字化升级,打造可信仓库,由可信仓库开立可信仓单,并延伸对车船运输的全程实时监控,让仓单附着清晰的物权,锚定可信底层资产,建立“强认货,弱认人”的新型信任机制。
液化品仓储企业天然具备数字化改造的优势。这是由于液化品仓储企业在建设期,就必须按照国家标准进行强制性地设计、建设和验收。从法定罐容标定、各式传感器的计量检测、度量衡器具的法定审核,到危险气体报警装置的强制定期检查、消防设施的实时监控和压力容器的强制检查,都须符合国家计量容器的相关管理规范。
液化品仓库进行数字化改造后,特别适合进行数字仓单的签发业务。当把这些传感器信号数字化以后,可以使得数字画面实时地镜像特定储罐的液位高度、压力、温度,储罐阀门的启闭状态和时间记录;甚至可以延伸到实时反映储罐周围和库区的环境状态,包括可燃气体检测的数值、特定储罐当日发货的船名、车辆牌照和运输去向。这种严密与法定的环境是其他普货仓库所不具备的。
储罐的罐容法定标注使得库容的货值具有上限,除非内外勾结、隐匿储罐液位,否则不可能发生大规模重复开设仓单和进行动产质押的情况。通过数字孪生技术、区块链技术和数字化平台的集成,数字仓单的所有使用方可以动态和实时地看到液化品特定储罐内和相连接的环境中发生的所有状态和历史延续过程。
为了使物权真实有效,结合民法典中物权交付的要求,基于第一阶段所构筑的能化供应链数字基础设施的底层能力,已经可以在产业供应链的大规模物流运输中,通过商业票据与实体货物交接对应的方式,运用电子围栏技术、车辆和船舶识别技术完成从物流闭环到信息数据闭环的大区域移动定位功能,使得货物、运输工具、货物单证、支付凭证与发票、货主身份进行“五位一体”实时无缝捆绑,从而完成法律要求的物权交付的动作,达到把物权完整地附着在仓单上的功能。这就像面对一面有时间轴的镜子,我们可以看到一个真实的大宗商品货物的完整储运过程(见图3)。
图3 数字仓单平台示意图
在数字仓单的背景下,以上全部过程都会以数字文件的形式,按照连续的时间戳记录在特定的系统中,形成一个逻辑上闭环、时间上连续、货物移动轨迹清晰的数字可视化文件。经由第三方提供的系统服务,同时进行区块链存证,这些留痕的数字文件能帮助能化行业的中小企业盘活货物资产,在行业建立起“强认货,弱认人”的新型信任机制。
第三,在产业元宇宙阶段,助力企业积累数字资产,利用数字仓单和数字提单开展大宗商品交易、供应链优化、供应链金融等业务。开展国际贸易单据数字化与金融场景创新,开始重构全球贸易范式。
基于以上两个阶段的探索,能化行业的相关企业下一步就能以安全、信任的数字供应链基础设施为支撑,依托在线化仓储物流服务、区块链加密的可信资产、大数据分析等手段,在获得供应链优化、供应链金融等服务的同时,还能在单一平台上完成整个交易闭环。
③石化元宇宙平台落地的关键
第一,对仓储、车船运输实时数据交叉验证,做到确权。能化供应链数字基础设施平台应具备提供入库装卸货载具轨迹一手数据来源的能力,可以提供追溯到工厂出库或海关报关初始数据、入库装卸货载具轨迹与仓库收发货单据凭证进行交叉验证服务,供仓单持有人对货权进行判断确认。
第二,账存数据、实存数据交叉验证,做到控货。在对第三方仓储企业进行数字化升级时,通过部署一套底层账存管理系统,并对接地磅、流量计等硬件设备,实时获取仓储收发货数据;部署“物联网+5G”通道,对罐区实施Iot设备数据集成,以实时获取仓储实存数据。验证“账实相符”的过程,可做到对仓储进出货的全过程、实时监控,并对存储过程中货物出现的异常情况进行预警、报警通知,解决银行担心的控货问题。
第三,对接商检机构,做好货物数质量管控。能化供应链数字基础设施平台应显示由存货人提供的存储货品品质证明。委托仓单保管人所在地的商检机构对仓单货物进行飞行检查,包括检验数量和化验质量等指标。通过具备法律效力的第三方商检报告,来固化底层资产的数量、质量等数据。
第四,联合期货公司、资讯门户等,提供货物单价价格、盯市监控及预警服务,并通过期货产品工具做好底层资产风险管理。能化供应链数字基础设施平台应具备为仓单持有人提供每日盯市资讯查看、查询服务以及预警服务,并整合期货公司等资源,通过场外衍生品及场外期权组合策略为大宗商品交易、金融提供套期保值、处置等服务,为仓单持有人提供市场风险管理服务。
第五,对弃质货品提供调剂销售服务。能源化工行业具有活跃的现货、期货市场,货物流动性强,在此基础上形成的数字仓单具有很好的定价基准和流动性。目前,国内三大期货交易所上市的油气产品期货合约包括原油、燃料油、甲醇、乙二醇、苯乙烯、液化石油气、石油沥青等,期货与现货的高频互动使得此类数字仓单非常接近于数字资产。
能化供应链数字基础设施平台应和行业内贸易商、做市商、大宗商品处置平台等建立广泛的生态合作,当仓单所载液体石化商品货物流转停滞,应协助仓单持有人进行货品销售或处置,以加速液体石化商品的流动性。
五、元宇宙权与未来产业
综上所述,科技与产业要通过大众对于产品和服务的购买形成闭环,未来定义权才能落实为现实生产力。科幻正是将小众爆点迅速放大为大众爆款的新契机,在此意义上,元宇宙正是科幻思想对于生产生活方式的未来定义权。
元宇宙权是一种不可忽视的推动力量,是定义下一代互联网和定义下一代产业的一个关键机会,是应用科幻影响未来科技和未来产业的未来定义权,不要以炒作或简单化批判来等闲视之。
元宇宙概念来自西方科幻小说,但在中国的产业界和投资界引发热潮,其根本原因是中国正处于历史上产业布局最完整的重要时期和产业链升级做大做强的关键时期,中国加入WTO的智慧接轨和防疫抗疫的伟大斗争,证明了中国人包括政治家、企业家和投资人具有敏锐的战略探知和强大的操作执行能力,能充分利用有效资本的无限增殖和有为政府的战略掌控实现产业的迅速测试、布局、推广和对全球市场的重构。我们以独特的竞争力利用原有规则定义体系,可以取得应有的市场份额并赢得发展机遇,也可以利用新的变局建立属于中国的未来定义权和人类命运共同体,这也是中国科幻与中国科技、中国制造与中国创造的未来使命。
(本文源于笔者2021年12月31日在清华大学举办的“全球产业发展论坛”和2022年9月6日在中关村软件园举办的“创新之源”大会的两次主题发言,并综合了若干产业案例,得到相关企业认可,后经笔者进一步润色成稿)