上海市推进元宇宙新赛道发展现状与对策建议

摘要：上海要积极投身元宇宙建设，围绕制约元宇宙发展的技术短板，突破网络通信、高性能计算芯片、人工智能、近眼显示屏组件及光学模组、区块链等关键技术，搭建功能性技术服务支撑平台，并用政策措施予以保障，助力上海国际数字之都建设。

关键词：元宇宙；VR芯片；人工智能；近眼显示

引言

近年来，随着信息技术的不断发展，元宇宙逐渐走进人们的视野。元宇宙是一个虚拟的数字世界，具有无限的可能性，未来将成为人类活动的重要场所之一。上海作为我国最具竞争力的城市之一，具备很好的发展条件和优势，正在积极布局新赛道推动元宇宙建设，以提高城市的创新能力和经济竞争力。本文旨在探讨上海元宇宙发展的优势和重点发展方向，并提出建议措施，以期为上海元宇宙发展提供有益的参考。

1. 元宇宙概念与发展态势

1.1 元宇宙的定义与特点

元宇宙是一个平行于现实世界，又独立于现实世界的虚拟空间，是映射现实世界的在线虚拟世界，是越来越真实的数字虚拟世界[1]。自1992年科幻巨作《雪崩》提出Metaverse概念，近年来元宇宙范畴相关技术（虚拟现实、人工智能、区块链、先进计算、未来网络等）加快演进，特征形态不断清晰，呈现沉浸性、开放式、永续实时、以人为中心等特征，被认为是新一代虚实融合数字网络空间形态[2]。在未来元宇宙的虚拟3D网络世界中，以虚拟现实、人机交互、智能赋能等前沿技术的融合创新，为社会提供了一种崭新的虚实交互模式，拓展了人类社交、娱乐、生产、教育等日常场景[3]。

1.2 上海元宇宙当前发展情况

上海是我国极具活力且国际化程度较高的城市之一，正在积极推动元宇宙的建设。近年来，上海市政府制定了一系列支持元宇宙发展的政策，提出了“数字经济+元宇宙”战略，加快推进元宇宙发展，成为我国发展元宇宙产业最发达的城市之一。在元宇宙的底层技术上，上海具备开发推动元宇宙各项技术发展并融合交互的实力。新一代信息产业领域中，上海科创板企业的市值规模目前全国领先[4]。在具体创新技术上，上海在芯片和半导体的设计、生产制造等方面有着无可比拟的优势，人工智能发展也处于国内领先地位，逐渐形成以虚拟现实、人工智能、物联网、机器人等技术为基础，以文化创意、教育培训、游戏娱乐、智慧城市等行业为主导的完整产业链基础。

2. 上海元宇宙的优势与挑战

2.1 人才资源优势，信息技术先进

上海是我国信息技术最为发达的城市之一，具备丰富的信息资源和技术储备，这为元宇宙的发展提供了重要的支撑。同时上海拥有大量科技人才，特别是虚拟现实、游戏、智能制造等领域的人才储备丰富，为发展元宇宙产业提供了强有力的人才支持。此外，在人才引进、培养等方面出台了一系列政策和举措，吸引更多有才华的人才进入元宇宙行业。

2.2 产业基础雄厚，优质资源丰富

上海是集成电路产业重镇，具备非常雄厚的制造业和服务业产业基础，高性能芯片设计、小体积低功耗MEMS芯片生产、4K近眼显示屏制造等产业基础，为元宇宙产业的发展提供了强大的支撑。同时，上海的城市经济、生活、治理数字化转型、制造业智能化改造也是元宇宙发展的重点领域，这些应用场景不断升级演进，将助推上海元宇宙产业更好地快速发展。

2.3 政策环境良好，政府支持力度大

上海市及各区政府高度重视元宇宙的发展，制定了一系列支持元宇宙产业发展的政策，包括财政补贴、税收优惠、土地供应等方面，为企业营造了良好的发展环境。2021年上海市举办了元宇宙文化周活动，2022年2月上海虹口区发布《元宇宙产业发展行动计划》，2022年7月上海市级层面发布《上海市培育“元宇宙”新赛道行动方案》，2022年11月上海徐汇区发布《徐汇区关于支持元宇宙发展的若干意见》。此外，上海还设立了专门的元宇宙特色产业园区，为企业提供了便利的发展条件[5]。

2.4 游戏、娱乐内容为主的元宇宙龙头企业和3D引擎较弱

游戏、娱乐是当前元宇宙最重要的呈现形式。自2021年3月美国游戏平台Roblox以“元宇宙第一股”在纽交所上市，到元宇宙演唱会的举办、各类高自由度游戏的出现，高需求使得游戏及经济、社交等成为元宇宙落地最成熟的领域。从龙头企业看，目前国内涉足元宇宙的互联网企业如字节跳动、腾讯、百度等均不在上海，上海本地互联网企业如哔哩哔哩、小红书等在体量上不占优势。元宇宙虚拟场景构建主要依赖电子游戏中的3D引擎为主，开源引擎主要为Unity 3D與Unreal Engine，上海本地引擎开发商在低负载多终端使用上有亮点，但整体仍无法与国际巨头抗衡。

3. 元宇宙关键技术及推进上海元宇宙发展的建议

3.1 网络通信

元宇宙实时、流畅的沉浸式体验需要网络或者通信平台有超高带宽、超低时延和超高可靠性。当前的5G网络对VR/AR、无线娱乐、社交网络、个人AI辅助等元宇宙基础场景都可以支撑，但涉及扩展现实、全息影像和感官互联等高阶应用场景，就非6G莫属。上海应加快布局基于内容寻址的网络体系架构以及终端直连技术等6G前瞻技术研究与国际标准化工作；研究面向超低时延的信息中心网络新型组网协议以及超高带宽超低延时的毫米波无线接入技术，建立超低时延安全网络架构，实现元宇宙新型计算终端在零信任安全机制下的超低时延无线接入[6]。

3.2 高性能运算芯片

上海拥有寒武纪、平头哥等产业龙头，以及天数智芯、燧原科技、壁仞、瀚博、酷芯微等创新型企业。壁仞首款高端通用GPU芯片一次点亮成功，集成了770亿个晶体管，并创出了全球算力纪录；燧原成立四年已推出两代云端AI训练芯片及相应的推理产品并实现产业化；瀚博发布首款云端通用AI推理芯片及推理加速卡；天数智芯云端7纳米级产品卡，已在200个场景中应用，获得了过亿元的订单。面向元宇宙对高分辨率、高刷新率、高精度、低延迟、低功耗、大算力的需求，进一步探索研究先进计算架构；面向云、端、边缘段等多个计算场景需求，研制算力、VR/AR专用芯片，形成对元宇宙基础架构的支撑。

3.3 人工智能

上海拥有人工智能实验室、上海交大、复旦、同济和华师大等国际人工智能顶级高校、研究机构，形成了较强的人工智能创新体系，并集聚了商汤、依图、明略、旷视等头部企业。自主研发视觉领域人工智能算法开源平台（OpenMMLab）得到国内外人工智能开发者的广泛好评；自主研发的新一代通用视觉技术体系“书生”（INTERN），相较于OpenAI的开源模型CLIP，在准确率和数据使用效率上均取得大幅提升。面向元宇宙沉浸影音内容生产需求，应进一步推动AI赋能虚实融合的技术路线，主攻AIGC、大－中－小环境三维采集重建等关键技术，关注数字人、三维引擎等技术，实现低成本高自动化的元宇宙内容快速生成[7]。建议依托国家级新型科研机构，发挥国家战略科技力量牵引力，支持AIGC领域领军企业，拓展应用场景，联合高水平高校科研院所，突破人工智能通用生成和扩散模型、多模态协同生成等核心技术，构建低成本高效率的三维化、交互性数字内容生成体系，提升图像、音乐、视频、三维模型等元宇宙沉浸影音内容的生成效率与质量。

3.4 AR/VR/XR

上海拥有丰富的近眼显示技术开发团队及产品，如乐相科技、亮风台、曼恒等消费级AR/VR，瑞欧威尔工业领域头戴AR，咪咕视讯、幻维数码、视辰等视频及3D图像处理等视觉展示方案供应商，鲲游、显耀、昀光等微显示屏，光引擎模组、全息光栅光波导/光链路元件供应商。在产品上，Fast LCD、Micro OLED，MicroLED 等均有产品搭载。为抢占元宇宙关键入口高地，要发挥市场主导作用，构建应用场景，面向元宇宙在内容呈现方面高清晰、深度沉浸的发展需求，布局高性能低功耗微显示器件、高亮度轻量化光学模组、全息和光场显示等重点方向，在清晰度、体积、功耗等关键性能指标上达到国际同类先进水平，推动新型显示终端设备产业链发展，支撑用户在元宇宙中的高自由度高逼真沉浸式体验。

3.5 区块链

上海拥有树图研究院、上海软件中心、万向、分布科技等研究机构与骨干企业。树图研究院自主研发了基于高性能共识算法的区块链公链系统（Conflux），性能达到全球领先，同时面向元宇宙应用场景，发布了网络操作系统（Conflux OS）。万向推出了自主可控的高性能聯盟链——万纳链，利用技术和生态优势为各行业客户提供“区块链+”产品与解决方案，应用在供应链金融、大宗商品监管与贸易融资、慈善信托、食品溯源、保险、电子政务等领域，赋能实体行业以新的商业模式。面向元宇宙去中心化/多中心化的组织规则，采用异构多链融合技术路线，重点攻关Web 3.0网络操作系统，开展区块链数字身份、分布式可信存储等支撑技术和数字监管技术布局，构建高性能、可扩展和安全可控的新型区块链体系架构，作为承载大规模元宇宙创新应用的基础设施。

3.6 政策措施保障

加强顶层设计和机制建设。按照《上海市培育“元宇宙”新赛道行动方案（2022—2025 年）》要求出台实施细则，组建工作专班，保障决策快速精准。引导实施有组织科学研究，组织行业龙头企业牵头打造创新联合体，推动新型研发机构、高校科研院所等主体合作。优化管理和评价机制，加大孵化培育力度，搭建开放式服务支撑平台，为孵化团队提供有针对性的全流程指导，加大科技金融产品设计和供给。优化人才评价引进方式，创造多学科交叉、多行业融合的交流平台和发展机会，打造人才“来得了、来得快、来得安心”的绿色通道和配套保障措施。

结语

元宇宙是未来虚拟世界与现实社会相交互的重要平台，上海应进一步围绕元宇宙市场需求及产业生态的构建，加速推动如企业数字人等各类垂直行业场景的应用示范，在关键技术、基础设施、交互终端、数字工具等方面持续发力，多维度升级数字业态，在商业、教育、文旅、娱乐、医疗健康、数字城市、数字孪生工厂等方面打造一批示范应用场景，在元宇宙内容制造和生成上进一步培育大众生产力的进一步解放和创作者经济大繁荣，加速真实世界数字化进程。在共性基础支撑上聚焦操作系统、芯片等元宇宙创新链关键环节，发挥区块链、集成电路领域已形成的高效共识技术、CPU处理器、显示渲染、AI加速、无线连接等技术和产业优势，在3D引擎的底层支撑基础：操作系统、算力、网络、渲染、交互等关键技术领域，集中优势力量开展颠覆性技术攻关和储备，形成创新策源能力，集中优势形成元宇宙新赛道布局，培育壮大发展新动能，推动形成一批具有竞争力的国产解决方案，加快提升城市治理能力现代化水平，更好助力上海国际数字之都建设。

参考文献：

[1]李铁成，吴衎，刘松萍.元宇宙时代会展内涵的新解构：定义、特点和要素[J].科技管理研究，2023，43（1）：156-162.

[2]胡泳，刘纯懿.“元宇宙社会”：话语之外的内在潜能与变革影响[J].南京社会科学，2022，（1）：106-116.

[3]门泽宽，杨静一.元宇宙：媒介融合的未来新形态[J].东南传播，2022，（7）：63-66.

[4]沈湫莎.开板四周年，科创板上海企业数量升至83家，总市值全国第一[EB/OL].（2023-6-16）[2023-7-25].https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1768817775094691107&wfr=spider&for=pc.

[5]史浩，戴小红.从电子商务到元宇宙商务：中国电子商务高水平发展的跃升路径[J].区域经济评论，2022，（6）：2095-5766.

[6]于海洋，钱丽君，蒋天翔，等.元宇宙探索及相关建议[J].互联网周刊，2022，（10）：45-47.

[7]肖勰.建设区块链基础设施，构建元宇宙价值底座[J].张江科技评论，2023，36（1）：55.

作者简介：李伟，硕士，工程师，研究方向：科技管理、产业研究。