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中国发展Web3.0面临的机遇与挑战有哪些?

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中国如何引领互联网技术变革?

来源:阿里研究院

作者:宋逸群、苏中  阿里研究院

原标题:《Web3.0:中国如何引领互联网技术变革?》

2021年是新技术的爆发年:脑机接口技术、区块链和非同质化代币(NFT)、扩展现实技术(XR)等相关前沿加速发展,一个基于信任机制的、连接虚拟世界与现实世界的数字经济发展新互联网时代逐渐显现。

全球数字经济发展的领头羊,加速布局下一代互联网技术既是自身发展的实际需求,也是参与全球竞争的重要一步。

web3.0与新一代数字经济产业发展趋势

(一)、web3.0带来的三大影响

通常把上世纪90年代英国计算机科学家蒂姆·伯纳斯·李创造的浏览器访问的静态互联网称为web1.0,它是一个可以通过浏览器访问、只能读取信息的互联网模式。进入2000年以来,web 2.0 时代随着Google和Facebook等大型平台企业的兴起而到来,用户可读可写,甚至成为内容创造的主体。2006年后,伴随着移动互联网产业的日趋成熟,产业界已经开始畅想和探索下一代互联网(web3.0),概括总结相关技术路径主要分为三大方向:

⏩以万维网(www)之父蒂姆·伯纳斯·李在1998年提出语义网并一路发展到今天的知识图谱派

⏩以比特币之父中本聪在2008年提出的区块链到今天以区块链技术、加密货币以及非同质化代币(NFT)为核心构建的下一代互联网去中心化派

⏩以美国科幻小说家尼奥•斯蒂文森在1992年发表的作品《雪崩》描述了一个平行现实世界的虚拟空间发展到最近热炒的通过核心人机交互XR技术(Extended Reality,扩展现实)引领,并包含算力、算法、网络、内容等共同支撑的元宇宙派

web3.0等新一代数字经济技术创新与产业机遇已经浮出水面,它将会带来以下三个方面的影响:

一是数字技术创新加速涌现,带来增长新动能。web3.0打通数字世界与现实世界连接,需要大量的新技术支撑,人工智能、区块链、数字隐私保护、虚拟现实等技术突破。上述技术对算力的要求都非常高,需要计算、网络、存储等IT基础支撑能力有飞跃式的提升。

二是重塑规则,推进改革。web3.0中,随着数字孪生相关技术的发展,人们有机会以更加宏观、全局、透明的全新视角重新理解现实,加快改革进程。在BIM、智能制造技术帮助下,对建设、制造等传统工序工艺进行调整优化;数字货币成为重要的金融交易媒介后,全球金融秩序即将面临重新洗牌的新格局。在数字虚拟世界规则创新方面,NFT技术的出现,线上的数字文化作品的产权规则将更新,数字产权与新的信任关系建立,虚拟世界的规则和现实世界的秩序也做出相应调整。

三是带来全面数字化升级,规则将成为竞争新高地。随着web3.0新技术、新硬件和软件的应用,过去在数字经济基础上快速发展的通信、社交、游戏、电商等数字经济产业将以虚实世界“通道”的方式继续发展,实体经济数字化程度提升,个人、组织的现实身份和虚拟身份一体化,不断融合,将更深影响科技、金融、市场、政策乃至文化艺术、法律规则的发展,产业体系和社会生活将呈现出全新的面貌。在这一背景下,标准、规则的影响力将进一步扩大。

(二)金融行业变革:区块链、NFT、数字人民币

1、区块链通过多方共识记录交易结果,在技术和机制上实现了可信、共识、防篡改能力,其关键核心技术有点对点通信、共识机制、加密算法、智能合约等。随着应用场景的不断深入,高性能、强隐私、互联互通等成为区块链技术发展的重要方向和着力点,关键技术进阶朝着应用端汇集。2018年区块链技术被首次运用到天猫双11,包括钻石、奶粉、保健品等来自上百个国家和地区的1.5亿件商品采用了区块链溯源技术。伴随着区块链技术在双11场景下的历练而不断成熟,技术也快速在公益溯源、商品溯源、城市服务、跨境支付、司法维权和供应链金融等六大业务领域落地。区块链技术让普通人在接受各种服务时省去不必要的中间流转环节,从而提升服务的效率和质量。

2、NFT是基于区块链技术实现的具有“不可替代”属性的代币,它可以与特定的数字或物理资产以及将该资产用于特定目的的许可相关联,用以在数字市场上的交易和出售。NFT的不可替代特性非常适用于表示数字商品的唯一权属性,用以数字权属凭证。NFT真正崛起于2017年,主要得益于当时在以太坊热潮中推出的CryptoKitties,其具有突破性的创新点在于用户可以在该应用中创造新的NFT,自此NFT真正走入人们的视野。2018年OpenSea、SuperRare等平台纷纷建立,不但引领NFT项目再次蓬勃,也标志着NFT生态萌芽的建立。2020年是NFT发展史上的爆发点(参见图表1),一方面由于虚拟货币市场的交易环境不断优化,另一方面受到新冠肺炎疫情的影响,传统投资行业吸引力下降,NFT市场成为了当时部分投资人心中的“蓝海”。同年,数字艺术家 Beeple耗时 14 年的作品《Everydays: The First 5000 Days》在佳士得上拍出 6934 万美元天价,将NFT的发展推向风口。

3、央行数字货币。各国央行也注意到互联网新技术带来的机遇,全球主要经济体65家央行中有56家在研究主权数字货币1。全球首个通用数字货币项目是瑞典央行于2020年2月开始试点的电子克朗(e-krona)项目。中国人民银行在主权数字货币的推动方面开始发力,2020年8月,数字人民币在深圳开始小规模试点。数字人民币集成了加密货币的思想和优点,综合使用数字加密和数字签名技术、支持交易不可篡改和不可抵赖。未来结合智能合约的跨境央行数字货币支付体系将打破现有以SWIFT为代表的国际支付电讯运行体系(参见图表2)。2021年9月,在国际清算银行香港创新中心支持下,中国人民银行数字货币研究所、香港金融管理局、泰国央行及阿联酋央行共同发布多边央行数字货币桥(mBridge)的报告2,在分布式账本结构下,实现秒级交易、更低成本的跨境数字货币支付体系。跨境央行数字货币交易未来将不再需要SWIFT体系的支撑,其支付即结算的便利性,智能合约的可编程性更将带来更多的业务模式创新。

(三)新一代互联网新技术、新产业发展

首先是XR作为连接虚拟与现实的核心技术快速发展。已形成包括HCI,图形学,视觉,芯片以及NLP 等专业领域。XR产业是下一代互联网中最明确的产业之一,包含了VR(虚拟现实)、AR(增强现实)、MR(混合现实)、HR(全息现实)等多种视频呈现和交互方式的总称,通过计算机技术和可穿戴设备探索建立人机交互的环境。

其次是人工智能技术的发展,为机器迅速、准确地理解现实世界并做出正确反馈奠定基础。在大数据、云计算等技术推动下,人工智能技术的发展也呈现出新趋势,其中人工智能大模型取代小模型成为新一代人工智能基础设施。大模型拥有成百上千倍“神经元”数量,通过预先学习海量知识(语言、图像、音视频等),实现多元场景的应用,更适于设计、运营、文学艺术、科学研究等需要更多“智能”的领域。且能够大幅降低小模型仅针对特定领域有标注的数据训练,难以轻微适应场景变化、大量依赖手工标注和调整导致的研发成本。实现了中小企业低成本使用高品质服务,有效促进人工智能技术和产业发展。目前美国OpenAI、谷歌、微软、脸书等机构加速布局大规模智能模型,并形成了GPT-3、Switch Transformer等千亿或万亿参数量的大模型。阿里巴巴达摩院M6大模型已能够实现10万亿级别的参数运算,同时通过模型优化,算力消耗与能耗降低80%,效率提高11倍,已经完成商业化落地,可服务我国更多中小企业使用人工智能技术。

三是云计算技术与基础设施支撑下一代互联网发展。下一代互联网的发展趋势——虚拟世界的真实化、真实世界的数字化、人机交互等发展方向对算力的要求极高,需要高效、低成本、扩展性高、清洁绿色的云计算基础设施支撑。同时,由于虚拟世界和现实世界高度联动,从体验和安全的角度,下一代互联网对时延、数据灾备、数据安全的要求极高,在人群高度聚集、产业高度发达的核心城市,布局和发展面向互联网3.0的算力中心,并于相对偏远地区建立分层、分级的数据存储安全体系十分必要。

四是加速脑机接口等信息生物学、医学、脑科学发展。脑机接口的研究工作始于上世纪70年代,由加州大学洛杉矶分校(UCLA)的Jacques Vidal在美国国家科学基金会的资助下开始3,通过在人脑与外部设备间建立的直接通讯路径来研究、映射、辅助、增强甚至修复人类认知或感觉运动功能。其中人工耳蜗已经成功用以临床;人工视网膜技术近几年也取得突破,进入临床试用阶段;恢复瘫痪患者运动能力的脑机系统在实验室中也取得了不错的效果。2020年8月,埃隆·马斯克旗下的公司Neuralink举行新闻发布会,向全世界展示了新研发的脑机接口芯片和自动植入手术设备。

中国发展新一代互联网所面临的机遇与挑战

对比美国,我国发展新一代互联网仍存在较大差距,主要体现在技术积累、现有产业水平、生态完善程度、创新IP资源等方面:

1、美国把区块链等技术确立为国家战略性技术,智能硬件处于绝对领先地位。区块链最大的应用场景是加密货币,虽然加密货币仍然面对巨大的监管不确定性(最大的挑战来自于背后缺乏主权货币或资产价值的支撑以及交易缺乏有效的金融监管、市场投机气氛浓重),基于区块链和数字加密技术的比特币还是推动了私营机构发行加密货币的热潮,据加密资产价格跟踪网站CoinMarketCap4 跟踪的加密货币就有18990种,市值已经超过1.9万亿美元。

在智能硬件领域,根据媒体报道,2021年第一季度,脸书旗下的Oculus的出货量已经占到全球 VR/AR头显出货量的75%。英伟达在图像处理芯片(GPU)领域具有绝对的话语权与主导权,全球主要云厂商的人工智能加速器实例均部署了英伟达GPU。

2、云计算产业发展水平高。目前全球排名前四的云计算厂商中美国企业3家(亚马逊、微软、谷歌)、中国1家(阿里巴巴),目前全球90%以上大型游戏公司依托Amazon云在线托管。中国云计算厂商的世界竞争力有待提升。

3、底层架构依赖美国平台。如Unity开发的游戏引擎、Epic Games的虚幻引擎、英伟达的Omniverse硬件底层、Microsoft把虚拟体验协作平台Mesh直接植入到Teams中、Decentraland的经济系统等,为下一代互联网应用场景和产业发展提供了强大的产业化工具,广泛应用于游戏、影视等领域,上述基础软件平台在工业化和自动化生产领域也得到了广泛的应用。

4、IP文化软实力全球认可。美国在电影、游戏、音乐、体育比赛等领域拥有众多全球影响力IP产品。体育NFT产品NBA Top Shot2020年10月发行,允许用户购买和出售赛场上的精彩瞬间。在2019年洛杉矶湖人队和萨克拉门托国王队的一场比赛中,勒布朗·詹姆斯灌篮内曼尼亚的视频以20.8万美元的高价出售。日本动漫IP资源丰富,游戏产业发达。任天堂发布《动物之森》系列游戏引发全球游戏机消费潮。而国内IP影响力范围有限。

发展下一代互联网技术及产业的建议

(1)布局下一代互联网产业基础设施和技术

一是提升算力基础设施发展水平。建模仿真、人机交互、人工智能等如果要实现应用目标,必须依赖强大的算力支撑。在人群高度聚集、产业高度发达的核心城市,布局面向互联网3.0、绿色高效算力中心十分必要。同时考虑到多网融合等要求,6G有望为下一代互联网提供基础网络支撑。

二是在人工智能领域加强引领性技术研发。在人工智能产业链完整、发展水平高的基础上,加速大模型的发展,尤其是加速大模型的产业化应用。

三是进一步加强硬件研发、通信网络技术升级和产业转化。自主研发的图像处理芯片、光学材料、屏幕和硬件制造等产业需要进一步加强,尤其是对6G等新技术加速布局。

四是充分发挥基础研发实力,政策引导探索脑机接口等前沿技术领域的产业转化。

(2)在先行行业开放关键场景,带动产业发展

一是在互联网领域,持续发展游戏、社交等需求场景和商业化模式较为清晰的下一代互联网应用。二是在数字化程度高的行业如金融、通讯,加快布局落地商业场景。早在2017年,法国巴黎银行(BNP Paribas)推出了一款基于VR的零售银行应用程序,允许用户虚拟访问其账户活动和交易记录。北京的商圈VR应用逐渐兴起,但在直播、虚拟商业等领域的应用有待提升。三是充分发挥各地旅游、文化等IP资源优势,建设标杆项目,在项目中沉淀技术和标准。如2021年12月31日八达岭长城联合支付宝发布全国首款数字纪念门票,采用蚂蚁链的区块链技术进行IP版权保护及确权,让游客拥有独一无二的数字纪念票。

(3)服务智能制造推动传统产业升级

将XR技术和智能制造相结合,会催生出更智能化的技术装备、协同化的产品创新体系、柔性化的生产方式、集约化的资源利用以及精准化的管理模式。一是优化生产流程设计。对生产流程进行数字孪生建模,工艺管理人员可以轻松地拖放生产设备、修改生产流程,并通过虚拟世界的仿真模拟来优化制造中的生产效率、提高生产的安全性。二是构建消费者参与的定制化产品设计模式。通过虚拟现实的方式,将产业相关方纳入到产品的设计阶段中。并支持众包式的产品设计方式,根据反馈进行设计迭代,构建协同化的产品创新体系。三是实现全供应链可视化管理。客户可以在全供应链数字孪生3D系统中实时看到所购买商品的交付状态,将供应链流程可视化提高到前所未有的程度。

(4)多元化措施保障下一代互联网产业孵化发展

一是鼓励下一代互联网产业上下游相关人才聚集。我国数字经济产业经历了20年的高速,产业正在快速发展,需要硬软件研发、原画设计、仿真建模等许多领域的人才,相关产业人才也需要持续培训不断提升自身发展水平。二是在资金支持上,对相关前沿技术应用企业和拥有自主研发能力的技术企业、生态相关企业给予一定资金支持,引导产业集群形成。可通过“以赛促产”等方式,给产业创新企业搭建舞台。三是将下一代互联网应用充分融入各类数字经济活动,营造产业发展氛围。

参考文献:

[1]http://www.pbc.gov.cn/goutongjiaoliu/113456/113469/4293590/2021071614200022055.pdf

[2] “Inthanon-LionRock to mBridge, Building a multi CBDC platform for international payments”, https://www.bis.org/publ/othp40.pdf

[3]https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev.bb.02.060173.001105

[4] https://coinmarketcap.com/,数据截至2022年4月20日

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