面向虚实融生的元宇宙图书馆数智治理：内涵、风险与实践进路*

程罗德

（大连海洋大学图书馆，辽宁 大连 116023）

元宇宙（Metaverse，Meta Universe）是人类的虚拟世界，是人类在数字时代新的生存方式，它既是人类文明的发展机遇，又面临着不可忽略的数据安全问题及不均质风险。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中将区块链、人工智能、虚拟现实和增强现实等内容纳入数字经济重点产业[1]。工信部、教育部等五部委2022年11月发布的《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026年）》提出，到2026年我国三维化、虚实融合沉浸影音关键技术重点突破，新一代适人化虚拟现实终端产品不断丰富，产业生态进一步完善，虚拟现实在经济社会重要行业领域实现规模化应用，涉及“虚拟现实+教育培训”“虚拟现实+安全应急”等10个类型[2]。《中国图书馆学会“十四五”发展规划纲要（2021—2025年）》中指出，应用增强现实技术驱动图书馆生态转型发展[3]。为此，基于元宇宙概念下图书馆未来数智治理的研究，是5G互联网时代新信息环境中兼容多样性和去中心化的又一创新举措。

信息安全技术为元宇宙图书馆虚实融生提供安全保障，同时为元宇宙图书馆治理提供包括物理安全、网络安全、数据安全、计算安全和数字身份安全等体系性安全保护，实现元宇宙图书馆主体在登录、创建、存储、传输、用户信息行为及交互等过程的源认证、机密性、完整性、不可抵赖及篡改等安全属性，确保元宇宙图书馆服务安全可信。探究图书馆数智治理借鉴和引入元宇宙平台的信息安全理念和技术路线，在提供好传统图书馆资源服务基础上，能更好指引图书馆开展时空再造、价值重构、创新发展及跨界融合等服务。

1 元宇宙与图书馆

1.1 元宇宙发展

1992年《雪崩》中首次提到“元宇宙”概念[4]，随着5G、AI、VR/AR、云计算等众多相关技术的应用和融合，基于数字孪生技术生成现实世界的镜像，扩展现实技术提供沉浸式体验，区块链技术搭建经济体系等，元宇宙应运而生。从技术支撑角度来看，这些底层技术，尤其是作为元宇宙关键入口之一的硬件设备和交互技术的发展和突破，为元宇宙实现提供了重要可能性。风险投资人马修•鲍尔[5]提出了包含硬件、网络层、计算力、虚拟平台、协议和标准、内容、服务和资产、支付方式和消费行为等8个技术栈的元宇宙框架。从时空性、真实性、独立性和连接性4个维度来看，元宇宙具有空间虚拟但时间真实的数字世界，现实世界数字化复制与虚拟创造，连接现实又高度独立的平行空间，永续且广覆盖的虚拟现实系统等4大特性。共创、共享和共治是元宇宙的基本价值观，在图书馆传统文化和元宇宙文化相互融合中，人类文明或将被重新塑造。

赵星教授[6]等人指出了包括虚拟空间、数字孪生和虚实交互等元宇宙发展形态的3个方向。根据元宇宙关键技术、时空维度和范畴、虚实交互等演进程度，元宇宙发展需要分阶段与应用场景融合，其发展路径大体可划分为启动探索期、架构完成期和生态成熟期3个阶段，如表1所示。

表1 元宇宙发展路径

1.2 元宇宙与图书馆虚实融生

随着移动图书馆、数字图书馆的不断发展，传统图书馆开始向智慧图书馆转型发展，而元宇宙的到来将使图书馆更快地走向全智慧多元化图书馆[7]。数智时代，图书馆应关注元宇宙发展，从建设共性基础设施、研发服务关键核心技术、拓展典型的应用场景和完善监管治理规则等方面开展元宇宙的研究和实践。

图书馆的宗旨、理念、未来和使命与元宇宙相通相融，元宇宙赋能智慧图书馆的愿景，即元宇宙赋能的图书馆应该是虚实结合、人机交互、万物互联和智慧赋能的，可以设计和考虑从虚拟数字人、图书馆培训与引导、构建虚拟活动场景、标准和治理等方面开展建设和应用。刘炜[8]等人认为不仅要使图书馆元宇宙化，也需要使元宇宙图书馆化。不仅要在元宇宙当中创建图书馆，把图书馆的服务带到元宇宙中，还要把积累起来的知识以及正在产生的知识纳入元宇宙的空间中。吴江[9]等人指出，与智慧图书馆相似，元宇宙也是基于数字技术而构建的人，以数字身份参与的虚实融合的三元世界数字社会。

元宇宙应用到图书馆业态，可以帮助图书馆这一知识殿堂跨越时空，缩短人-书-知识三者的时空边界。从技术、法律层面上，铸就元宇宙图书馆的数字资产基因，实现数字的资产化，基于区块链技术，使得数字世界的规则可脱离可信任实体，确保元宇宙图书馆数字资产的安全。实现算法的智能化，利用图书馆长期积累的元数据、读者数据、内容数据、信息行为数据等生成大数据，为元宇宙图书馆的快速发展迭代积累大数据基础。设计虚拟数字人，开发虚拟图书馆应用场景，实现场景和任务虚拟化。基于实景，链接和创建图书馆虚拟世界，切身、沉浸式体验不同空间场景，通过AR/VR智能化设备获取数字内容服务，实现人与信息和知识的虚实交互。

1.3 元宇宙图书馆数智治理内涵

目前，虽然元宇宙有其突出优势，但与图书融合尚处于早期发展阶段，在治理方面存在一些当下的瓶颈和未来的隐忧。关于元宇宙图书馆在治理上的影响和分析主要集中在技术带来的改变上，在认可去中心化和虚拟化的同时，对监管、伦理及规制等方面也提出诸多疑问。如，在智慧图书馆元宇宙场景和服务实践中如何解决技术水平不足和霸权垄断问题，如何平衡中心化和去中心化，如何降低虚拟身份带来的伦理影响和认知割裂，如何规避资产确权和治理风险，如何构建健康的生态等。

以真实感和沉浸感为核心技术打造的元宇宙形成了庞大的图书馆超级平台，在一定程度上增强了元宇宙图书馆内部的感知能力，同时也蕴藏着不可预知的风险。元宇宙与深度数字化的图书馆虚实融合，具体到元宇宙图书馆数字治理和智能治理的维度，非常有必要廓清其问题和实质，依赖高效和积极的共识、协作与决策机制，进行一系列可预见性的技术、法律、伦理准则与安全研究，形成适应其创新广度、深度和速度的治理框架，确立其开放性创新的认知策略，以具有动态应对能力的敏捷数智治理，实现隐私保护、数据权清晰可溯、环境和监管友好、安全高效及多元自治。

2 元宇宙图书馆数智治理风险和挑战

由于元宇宙与图书馆的融合发展正处于起步探索阶段，面临诸如数据安全、算法安全、网络安全、资产安全、信息内容安全以及生态安全等数智治理的各种风险和挑战。

2.1 数据保存和流动风险：深度智能挖掘撞击用户数据隐私“屏障”

数据是驱动元宇宙图书馆发展的关键，作为一个庞大的数据体，数据安全问题也将成为掣肘其发展的一大因素。从数据的视角来看，用户隐私数据作为支撑元宇宙持续运转的底层资源，需要不断更新和扩张，保证数据资源合规收集、储存与管理。元宇宙图书馆虚拟平台具有高实时和强沉浸感特征[10]，允许用户在虚拟世界里自由地学习、社交、生活等，在用户不知情的情况下，被智慧图书馆感知层非法抓取和采集其基本信息、行为痕迹、信息消费等多种类、高敏感数据。元宇宙图书馆用户信息收集的海量性、集中性、隐私性，导致数据一旦被泄露，个人隐私的损失将是全方位的。脆弱的AR/VR设备成为恶意软件入侵和数据泄露的门户，用户在空间内的一切个体属性和行为都以数字化的形式被实时、精确地记录下来，作为数据采集源头之一，隐私泄露的风险很大。

通过虚拟现实、人工智能、机器学习、虚拟和增强现实等行为技术，记录用户在元宇宙图书馆一个应用中可能同时出现的导航、学习、借阅、服务等丰富场景信息，包括脑电波、生物识别数据、健康信息、偏好等，运用元宇宙强大的算力支持，深度智能化挖掘用户的个性化行为和偏好，得到更加立体真实的用户画像。为满足某种商业模式存在的需要，广告商将通过收集个人数据的虚拟化身来收集用户信息，推送个性化的广告获取利益。同时，也会出现对用户的信息行为进行强制定位和监控，并将用户数据披露给第三方机构，导致用户信息被滥用，威胁用户隐私安全的风险。

2.2 联通困境：虚实世界强连接尚未形成

元宇宙图书馆无法离开现实世界而独立存在，它是在现实世界基础上拓展的一个虚实融合的世界，当元宇宙图书馆与现实世界联通，也就实现了真正的虚实融合。但以目前的技术水平来看，还无法实现虚实世界的强连接，至少还需要较长时间的探索。元宇宙图书馆的沉浸感要求其画面效果高度映射现实世界，元宇宙的画面每帧算力呈现极高，如果相关技术和硬件没有取得突破性进展，沉浸式体验画面效果将无法达成。

让所有人进入元宇宙图书馆交互，如此大规模用户的参与，对高速网络和高性能服务处理来说是一个巨大的考验。同时，满足于大规模用户虚拟场景近距离多人语音或视听交互，个人动作实时呈现，这背后的海量运算和响应延时问题，亦是一个很大的挑战。

尚处于早期阶段的元宇宙图书馆，距离切入用户仍有一定的距离[11]。元宇宙图书馆缺乏内容生态建设，而没有内容的元宇宙图书馆，将是“一片寸草不生”的景象。元宇宙图书馆的核心在于内容质量及生态，这就需要各方UGC内容生产者的创作和支持，开拓新的应用场景，实现丰富、多元化的元宇宙图书馆应用生态。

2.3 技术风险：固有缺陷冲击融合生态安全“堤坝”

元宇宙主要包括网络、物联网、人工智能、交互、游戏引擎和空间计算、区块链等核心技术[12]，它们在元宇宙图书馆场景和服务实践运用过程中可能会面临一定的风险，主要表现为网络技术和物联网技术存在非法侵入、控制、破坏计算机信息系统的潜在风险。算法、深度合成等人工智能技术在元宇宙图书馆场景运用中，可以根据合成对象在公开网络中的生物特征数据去反复训练，合成想要的视频，进行数字人伪造，即存在“数字克隆人”风险。基于AI技术的深度学习模型[13]，系统在接受外界输入指令后，其自身算法会自动进行特征提取、数据训练及自主学习等，最终生成认知结果。但对这些迭代过程却无法进行追踪，也就无法保证算法得出的结果是正向的。交互技术主要涉及VR/AR等穿戴设备数据采集源头的风险，因为采集的数据不仅包括当下互联网领域所采集的数据类型，还涉及很多生物识别的数据。游戏引擎和空间计算技术会有潜在知识产权保护的风险。元宇宙图书馆空间大量的UGC生成和跨虚实边界的IP应用，加剧了知识产权管理的复杂性和混淆性，存在一定的侵权风险。区块链技术涉及元宇宙图书馆空间虚拟身份、数字资产保护[14]和交易的风险，包括虚拟身份如何认证，数字资产未来确权，对交易的保护，保障系统规则的执行等。

2.4 管理风险：缺乏完善统一的运行规制

要想实现元宇宙图书馆可持续发展，需要建立一套完善的运行机制，营造和谐有序的运行环境，实现场景、内容和服务的共创、共享和共治。当前，元宇宙图书馆还处于起步探索阶段，运行规制尚不完善，在网络和信息安全监管、知识产权保护、金融活动规制、争议解决机制等方面，还存在着较大的治理风险。

3 元宇宙图书馆数智治理实践进路

为应对元宇宙等智能化技术引发的一系列安全问题和治理挑战，图书馆在充分吸纳国内外元宇宙安全实践经验的基础上，需要施加正确的规制模式和治理原则，以确保图书馆数字资产和智能平台的安全。

3.1 基于哈希网络交互的分层架构数据治理

元宇宙图书馆是一个超级智能系统[15]，面对产生的数据洪流，就如何解决数据的存储、计算与处理架构的底层问题，笔者设计了一种基于哈希网络交互的元宇宙图书馆数据治理架构，如图1所示。将数据本体层与共识层分离的分层架构方案，可以让不同需求在元宇宙图书馆生态中具有匹配的时间粒度，在相关者之间能够通过相互关系定序、共识得到验证，以解决数据的确权分权、分证存储、隐私保护与安全流转问题，在效率、安全和隐私之间寻得平衡。

图1 基于哈希网络交互的元宇宙图书馆数据治理架构

数据本体层，根据对物理现实世界的感知和理解，由主体来判断数据的重要程度，并对其进行分级，如是否上链、是否加密、是否共享等，不同的组合形成不同的分级数据，这些数据集合是不可更改的数据层。中间层涉及可信AI的参与，对底层庞大和复杂的数据进行深度梳理、智能挖掘。借助可信AI或者人机结合的方式作为代理，提供第三方服务，为数据的打包、理解等处理提供支持，完成具有高并发、高安全和监管友好特征的通证化目标数据流转。AI算法的参与，可对单链、多链之间的交互及时感知和理解，对异常表现的节点能够实时发出预警。上层是实际的需求或用户。在中间层和上层建立共识，为不同主体在不同场景中的交互提供了灵活性，允许主体先写数据进入数据本体，再进行理解与共识，而共识又可以影响后续数据本体的写入，这种数据治理方式更加贴近人的思维，即对数据进行梳理、理解再决策。

3.2 时空再造与价值重构治理

元宇宙图书馆是数智时代的产物，前所未有的连接将改变人们获取知识和体验服务的方式[16]，协作、开放、去中心化的虚拟世界拓展了图书馆物理空间、概念空间及知识空间，以数据和算法实现信息态的流动，再造虚实共融的元宇宙空间。基于代码和算法技术的元宇宙为用户提供了知识服务新场景，重构了知识传播新价值。人机交互的方式，不仅关系到人类获取信息的渠道，同样也决定了人与人之间在网络空间中的连接形式。伴随着人机交互方式的改变，人与人之间的连接形式也将被重新定义和构建。

当前，国内元宇宙图书馆还处于初级发展阶段，亟须从顶层设计上进行整体规划，加大元宇宙图书馆的基础设施建设和关键核心技术攻关力度，依托前沿布局的大规模5G/6G高速大带宽网络，加强网络信息安全技术应用，确保网络技术体系可控性。脑机接口和自主智能体、算力网络、隐私计算、跨链计算等技术[17]支撑大规模用户持续在线及内容高效生产和创作，人工智能、仿真交互及创作或互动平台支持创建高仿真和强沉浸感的时空场景。区块链技术实现去中心化信息存储和认证[18]。基于元宇宙图书馆泛在环境中感知层可信感知、接入层可信身份认证和数据传输、互联层可信计算、信息处理层可信账本和存储，构建包括基础设施、技术基座、安全可控、内容创作和创新应用的元宇宙图书馆生态链。泛在互联可信的元宇宙图书馆发展生态链如图2所示。

图2 泛在互联可信的元宇宙图书馆发展生态链

3.3 人与技术协同治理

元宇宙是一个包含物理世界和虚拟世界的互联交互空间，里面的人、物、场景可以无缝通信和交互。元宇宙图书馆的永续模式，需要一个开放、去中心化的“共治”环境，让每个用户参与到系统的治理、维护和运行当中，才能确保生态的长期稳定性和成长性。

元宇宙图书馆的虚拟数据，既有现实世界实体资产的映射，也有用户创造的虚拟资产，如何将这些较高价值数据安全存储也是首要问题之一。如果仍采取传统中心化的数据存储方式[19]，潜在风险巨大，也容易被控制和垄断，导致数据得不到有效保护。元宇宙图书馆理想的数据存储可采用IPFS去中心化分布式存储模式[20]，开源的算法和应用程序，将数据切片分散存储在多个独立的网络节点上，存储节点数量可无限扩展，单节点存储容量亦可灵活调整。在用户和软件终端，甚至在存储网络所有环节中，均可对存储数据进行加密，通过私有网络访问密钥、零知识证明等方法对存储数据信息传输也可进行加密处理。支持隐私保护、数据冗余备份等，通过对种子节点或文件上传方提供经济激励使数据价值化，实现加密存储、授权访问、安全备份、长时间保存等。同时，用户还可以管理自己的数据，极大提升了数据的安全性，保护个人隐私安全。

虚实交互、万物互联的元宇宙与图书馆互相渗透、融合，在元宇宙图书馆生态内容建设和图书馆元宇宙发展两个进路过程实践中[21]，运用元宇宙技术的核心存证和通证[22]，可建立基于多节点的增信机制。在该机制中的节点信用评估模块，对节点的历时性、违约情况和守信记录进行追溯和计算，依据节点评估情况，实施动态权重调整。针对元宇宙图书馆不同的供应链场景和环节，使用通证模块进行相关操作，包括系统通证生成、初始化通证，分配节点通证、通证使用及回收等。分布式存储模块将图书馆各类公开数据、敏感隐私数据等，通过适用于元宇宙的智能合约方式上链，包括各参与主体的数据通用结构、不同虚拟场景和知识库服务的个性化结构信息等，并进行分布式存证。建立在智能合约之上的元宇宙图书馆内部经济系统，可以将契约以程序化、非托管、可验证、可追溯、可信任的方式进行去中心化运转。系统中不可篡改的记录使得信用和价值得以有效传播，并为信用的价值转化提供可靠的基础，建立统一的底层协议，以促进图书馆虚实世界的连接和融合，形成一个完善的图书馆虚拟世界生态系统。

3.4 伦理与法律规制治理

元宇宙图书馆去中心化的新型联结方式带来了更广泛的连接性和更高程度的自主性，在其发展过程中，也将遇到价值伦理、虚拟空间管控、规制滞后等一系列新问题。利用互动转换生成的复杂关系，很容易造成用户彻底迷失自我，完全沉浸在场景或角色当中不能自拔，不愿回归现实，难以完成虚拟与现实世界的转换和通约，这就需要提升个人自我约束的能力，强化对元宇宙图书馆平台场景和服务模式的准入规则、算法设计、隐私保护机制等前置制约和审查，开展以风险控制为目标的动态治理。同时，要建立强有力的人权保障机制及完善的法律法规制度，监管部门需进一步进行规范，主动开展元宇宙图书馆监管和规制，从监管的原则、运行规制出发，采取审慎而包容的态度，将防范化解风险与引导、激励持续发展相结合，实现元宇宙图书馆的数据资产保护、社会行为监管和生态安全保障等方面的治理创新。

4 结语

“宇之表无极，宙之端无穷。”元宇宙图书馆的构建离不开虚实共生能力的支撑，网络、算法和安全等信息域元素支持的元宇宙图书馆各节点能够安全有效地协作，需要依赖协作机制提供主体数据的存证与维护，而区块链技术的引入能够引导各节点对自己的行为数据负责。同时，其拥有的存证功能对元宇宙图书馆伦理来说也是至关重要的，基于区块链技术的社区自治规则已落地，规则成就秩序，秩序成就文明。在元宇宙图书馆复杂的物理安全、网络安全、数据安全计算及数字身份安全等环境中，需要通过各种工具、策略、规制的有机结合，实现元宇宙图书馆总体安全目标，为智慧感知、智慧交互、智慧场景和服务等图书馆知识生态安全运行体系保驾护航。