陶大程 京东集团探索研究院首任院长、京东集团高级副总裁，悉尼大学数字科学研究所顾问兼首席科学家，兼任清华大学卓越访问教授、中国科学技术大学大师讲席教授。欧洲科学院外籍院士，新南威尔士皇家学院院士，澳大利亚科学院院士。连续7年入选科睿唯安“全球高被引科学家”。
数字经济与实体经济融合发展已经成为必然趋势。2022年《政府工作报告》指出，促进数字经济发展，加强数字中国建设整体布局。《“十四五”数字经济发展规划》进一步明确了目标，数字经济核心产业增加值占国内生产总值（GDP）比重要从2020年的7.8%提升至2025年的10%。在此过程中，基于互联网、大数据、云计算、人工智能、区块链以及虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等技术集成创新与融合应用的元宇宙的兴起，有望将数字经济发展带到新的高度，其与实体产业深度结合，将释放巨大价值。为此，《金融时报》记者专访了京东探索研究院院长陶大程教授，他认为，产业元宇宙通过技术突破和产品创新带来的产业结构变革，助力更高效的数智供应链，未来将以元宇宙内容供应链为核心，催生数实融合的新模式、新业态、新产业。
产业元宇宙的本质和特点
《金融时报》记者：目前，元宇宙概念在全世界范围、全产业链迅速蔓延，您能否详述一下元宇宙的演进进程？
陶大程：当前对元宇宙的定义还不统一，有点包罗万象：从AR、VR、扩展现实（XR）眼镜到可穿戴设备，从第五代移动通信技术（5G）、第七代无线网络（WiFi7）到区块链、运行在区块链技术上的去中心化互联网（Web3.0），从仿真渲染引擎到计算机辅助技术(CAX)软件，从数字孪生到物理信息系统，从动作捕捉到人工智能，都被囊括进了一个大的“元宇宙”名词中。元宇宙可以从概念、技术、产品、生态、伦理甚至哲学等多个维度进行解读。国内外研报对元宇宙的理解大体归为两类：第一种是入口侧由实向虚，构建一个数字世界，把娱乐、社交、生产活动等搬进数字世界里面去，如脸书公司（Facebook）认为元宇宙是全真互联网，是VR产品和平台；第二种是出口侧由虚向实，把数字世界的能力引入现实世界，如宝马和英伟达构建工业元宇宙，用数字孪生技术对汽车产线和制造工艺进行仿真优化。
我们通过几个标志性事件简单回顾一下元宇宙的演进进程。一方面，元宇宙入口侧、由实向虚概念的提出源自1992年的赛博朋克小说《雪崩》。在小说中，作者创造了一个与现实世界平行的沉浸式三维数字空间，人们可以通过可穿戴设备、XR眼镜进入这个世界，通过各自的“化身”进行娱乐、社交，这个三维空间就被称为“元宇宙”。1999年上映的《黑客帝国》系列电影是入口侧的终极想象，我们看到大量的软硬件公司在实践这条路径，如谷歌2012年发布的AR眼镜、Oculus2014年发布的VR眼镜、2009年瑞典游戏厂商Mojang发布的沙盒游戏《我的世界》、2017年美国游戏厂商Epic Games基于虚幻引擎发布的开放世界游戏《堡垒之夜》以及2021年上市的沙盒游戏公司Roblox创建虚拟世界和游戏等，都是在为构建这种由实向虚的数字世界培育硬件、操作系统、制作引擎、内容平台和用户生态等要素基础。
另一方面，元宇宙出口侧、由虚向实概念的提出实际上更早一些。二十世纪80年代美国泰克公司（Tektronix）就在其CAX软件中开发了使用三维（3D）技术对制造环节进行建模的解决方案；二十世纪初首次提出基于模型的企业（MBE）这一概念，同一时期，物理信息系统（CPS）和数字孪生（DT）这些概念也开始兴起，并在西门子、通用电气、达索等工业软件巨头的推动下在制造业中广泛应用。当前最受瞩目的案例之一是宝马和英伟达联合构建的工业元宇宙数字工厂。从2019年起，宝马基于英伟达的全宇宙（Omniverse）平台统一了生产线上100多个环节、300多个软件，构建了全链路一体化的元宇宙数字工厂，生产效率得到了30%的提升，并在全球38家工厂推广。2022年8月，英伟达联合沃尔沃、西门子、欧特克（Autodesk）、奥多比（Adobe）、工业光魔等行业巨头发布了工业元宇宙路线图，将其成功经验向制造、影视、文娱、设计等行业推广。
总体而言，元宇宙现在所处的阶段有点类似于二十世纪90年代的互联网热潮，存在众多合理甚至大胆的展望，是众多前沿技术同时走向成熟、相互融合的必然结果，但同时也造成了解读元宇宙的复杂性。
《金融时报》记者：产业元宇宙的兴起为数字经济和实体经济的融合提供了一种全新的思路。产业元宇宙的本质是什么？又有哪些特点值得关注？
陶大程：我们对产业元宇宙的定义是使用数字技术对现实世界中的社会属性和自然属性进行重构和再创造的能力集合。主要目标是构建引入数字能力到现实世界、实体经济的接口，打破虚实边界，实现数字世界与现实世界的深度融合。产业元宇宙变化发展的本质是信息技术驱动的连接建立效率的提升与程度的加深。
在我们看来，产业元宇宙与元宇宙最大的区别就是探讨问题的范畴不同，前面入口侧和出口侧两种理解都是将元宇宙等同于某一类产品技术，而产业元宇宙是在从商业模式转型、产业变革的角度出发，探讨元宇宙将如何与产业结合以及元宇宙改变数字经济形态、赋能实体经济的路径。
这些听起来很抽象，我们可以举个例子。例如，果农卖水果，传统的数字化、信息化好比给果农做一套库存管理数据库，如果不转变商业模式，果农的销售方式还是当街叫卖，再先进的数据库也不能解决果农水果滞销问题。然而通过技术手段降低短视频的制作门槛，帮助果农把商业模式搬到短视频平台上，通过短视频的方式大量传播，短时间内就能获得销量的指数级提升。我们在农产品、工业品中已经看到了众多成功案例，未来在元宇宙平台上这种增长将更加显著，底层逻辑就是连接建立效率的提升与程度的加深、实体经济融合数字经济的商业模式转型。
我们总结了产业元宇宙五大特点，即数实融合、服务泛在化、去中心化的数字化进程、互联互通共享共建的内容生态体系和人工智能驱动。这里我想特别强调服务泛在化的趋势和人工智能驱动。元宇宙时代的数字服务逻辑不是简单地将移动端的内容搬到AR眼镜里，移动时代数字服务入口是跟场景绑定的，想电商购物就得掏出手机打开电商软件（APP），注意力在手机上就看不见周围的环境。但是基于AR眼镜的数字服务是穿透式、全时段的，用户可能在任何场景触发，数字服务提供商需要有根据实时场景、全场景提供服务的能力。
所以未来数字服务的内涵和外延都会扩展，我们将这种扩展总结为三大阶段。以零售业为例，第一阶段是数字内容本身的沉浸化、个性化生成。当前电商APP中的商品详情页，在移动端是一长串图文，用户从上到下线性浏览，所有用户看到的页面都是一样的。但是AR眼镜的逻辑则不同，AR中商品是作为一个可以与用户交互的3D模型浮现在用户眼前，需要根据用户画像，选择用户关心的内容个性化地展示。例如，购买一瓶酸奶，女生关注减肥，3D眼镜中显示的是酸奶低糖、低脂肪；而男生关注增肌，3D眼镜中就着重显示酸奶的蛋白质含量；对于老人就去掉这些复杂内容，大字号显示品牌、价格、保质期、折扣等信息。这就是内容的千人千面、个性化生成。
第二阶段则是对环境、行为的感知认知、实时反馈能力。AR眼镜是穿透式的全场景、全时段使用设备，用户可以看见周围环境，并于周围环境互动。当前的搜推算法，输入参数里只有商品画像、用户画像，那么，未来的搜推算法还需要加上环境画像。未来零售服务提供商需要具备理解环境的能力，需要有能力感知、理解用户所处的环境变化和行为变化，实时进行反馈。
第三阶段是数字服务链条的延伸。有了对内容个性化生成的能力、对环境的感知和认知能力，与客户的触达时间、情景就会被扩展，就需要能够为用户提供更加精准、便捷的增值服务。例如，客户打开冰箱，算法检测鸡蛋快没了，可以提醒其购买鸡蛋；客户打开药柜，算法就可以根据处方、用户身体状况，提醒其需要购买的药品，甚至还可以把购买商品的时间、路线规划显示在AR眼镜中。这就是数字服务外延的扩展。
因此，随着元宇宙时代用户行为和使用习惯的变化，数字服务的形态也会发生巨大改变。从技术角度而言，元宇宙时代将诞生海量的数字内容需求，超出了数字内容生产方式的承载范畴，未来需要以人工智能自动生成内容（AIGC）技术作为支撑。京东探索研究院在AIGC技术方面也作出了初步探索。例如，在理解环境方面，我们在自动驾驶领域开发出了人机协同的辅助数据标注工具，能够最大程度减少数据标注工作对人工的依赖，未来除了自动驾驶，也可以扩展到工业制造领域，尤其降低中小实体企业的人工智能应用成本。对于前沿技术探索，我们在自动化三维结构重建、人工智能（AI）艺术创作、3D工业设计方面也都有相关研究，未来将逐步落地并加速与实体经济的融合。可以说，AIGC将成为元宇宙时代的支撑技术，催生一个泛在化、个性化、具备海量数字内容的数实融合新生态。
产业元宇宙的应用将带来颠覆式影响
《金融时报》记者：产业元宇宙技术的广泛运用，将对现有的生产方式、分配方式带来怎样颠覆式的影响？
陶大程：从微观层面来说，产业元宇宙将加速和提升私域化的趋势和能力，社会分配将由数据驱动、更加公平，可为实现共同富裕提供全新思路。数字服务泛在化、去中心化的更深一层趋势是商业模式的私域化转变。私域化程度与信息制作和分发能力是成正比的，信息制作分发能力越强，产业链信息越透明，私域化个性化能力就越强，从制造商到消费者的链接路径就越短，供应链就会更加扁平，要素的市场化配置也就越有效率。
上面我们谈到，元宇宙是内容制作和分发能力的一次飞跃，如通过在供应链中提供低代码内容制作工具、直播数字人、客服数字人、精细化用户直连制造（C2M）等智能化服务，能够极大降低实体经济参与数字经济的技术门槛，帮助中小企业乃至个体户跨过内容制作、流量获取和流量转化三座大山。这就极大增强了中小企业进行私域化、掌控供应链的能力，也就增强了其盈利能力。所以，对于实体企业的数字化理解，不应该只停留在互联网技术（IT）化，还要把商业模式也搬进数字世界。通过技术服务把更多的中小企业、个体户转化成高效小企业（B）端，加速实体经济、原产地经济和个体品牌崛起。过去是零售行业通过电子商务实现了指数级增长，今天产业元宇宙供应链正在对农业、工业及其他服务业分享数字经济的增长红利敞开机会窗口，成为实现乡村振兴和共同富裕的重要抓手。
从宏观层面来说，我们认为未来会诞生一条元宇宙内容供应链贯穿数字经济和实体经济的创意、设计、研发到制造、销售、履约等全流程，改变整个供应链的次序和结构。产业元宇宙供应链的本质是数字平台把流量开放出来，帮助实体经济完成数实融合的商业模式转型，从根本上提升实体经济的盈利能力，诞生全新的商业模式，催生跨行业、跨产业链的产销协同创新的新业态。
《金融时报》记者：产业元宇宙作为数字能力引入现实世界、实体经济的接口，如何为各行各业创造共性价值？
陶大程：我们认为产业元宇宙能够为实体经济提供三大共性能力。
首先，基础能力是数字孪生。这个阶段的主题是通过结合“ABCDE+5G”等数字技术，把现实世界的社会属性、自然属性在虚拟世界中进行精准重构。主要任务是构建通用、低成本的建模工具、渲染引擎和仿真引擎，对现实世界进行复刻。其次，中级能力是数字伴生。这个阶段的主题是AI的优化能力与产业的深度融合，建立虚拟和现实间的双向链接。主要任务是以人工智能、强化学习的优化能力为支撑，用数字世界低成本、高效率地仿真优化、解决现实世界中的问题。最后，高级能力是数字原生。运用超级深度学习、多模态学习、AIGC等技术，在数字世界中自主发现新的规律、新的联系、新的机会，实现数字世界和物理世界的无缝融合。这个阶段的主题是提升硬件设备的性能，通过柔性制造单元、通用机器人等模块化硬件设备，加强现实世界对数字解决方案的承载能力。
产业元宇宙三大能力不是割裂的，而是多层次、多阶段融合的并行发展。例如，钢铁厂可能还处于数字孪生阶段，而汽车工厂则已经接近数字原生。通过这三大能力，产业元宇宙将极大降低行业知识壁垒，实现知识在全行业的沉淀和复用，可能带来下一次工业革命。类比软件行业中由数据中心、云计算带来的信息革命，未来实体经济也将出现云工厂、云制造等分布式、共享型生产、商业模式。目前，各类企业在不同的生产周期面临制造能力冗余和制造能力紧缺的双重挑战，产业元宇宙通过汇集全社会的生产信息数据，将企业既有的生产能力和生产任务转变为结构化、信息化的云制造指标，并在平台上进行汇聚。推动企业之间、企业与社会之间依照原材料、员工、设备、能源、工厂等资源空闲情况开展设备租赁、生产能力租用等新型制造模式，控制企业成本，提高资源使用效率，并解决企业产能过剩与产能不足的问题。
我们总结了基于三大能力的元宇宙一体化供应链参考实施框架。以元宇宙供应链为依托的云制造、云工厂是未来发展趋势，通过不断在产业元宇宙平台上沉淀行业知识，积累用户、厂商信息，人类社会将进入全行业、全社会协同发展的新型生态体系，深刻改变人类生产和生活方式。产业元宇宙将重塑生产制造模式、服务模式、商业模式和分配制度，催生新业态、新产业，带来社会总体生产力的跃迁式发展。
产业元宇宙助力数实融合发展
《金融时报》记者：近年来，数字经济进入高速发展阶段，我国的数字经济规模16年时间里增长了15倍，去年已经超39万亿元。产业元宇宙如何助力数字经济高质量发展？
陶大程：高质量发展内涵十分丰富，体现了创新、协调、绿色、开放、共享发展的新发展理念，产业元宇宙促进高质量发展的路径可以概括为微观和宏观两个层面。
在微观层面，产业元宇宙将帮助实体经济实现经济结构的转型升级，由量的增长转变为技术、创新驱动的质的飞跃。产业元宇宙实现实体经济转型的路径有两条：首先是生产范式的转变。通过超级深度学习、模型降阶的仿真技术，可以创造一个高精度的DT场景，把现实世界中的问题映射进元宇宙中，在元宇宙中仿真寻找解决方案，再把最优解部署回现实世界，从而减少物理世界的调优与试错等环节，实现研发周期缩短、创新能力提高等效果。其次是优化范式的转变。传统制造业一大痛点是冗长的生产环境中各个信息孤岛，只能进行单点优化，效率提升受短板效应制约，是加法增长。通过构建产业元宇宙一体化供应链，打破数据孤岛，以统一的元宇宙信息模型对全链路信息进行表达，将单点优化范式转型升级为全链路协同优化，为全链路生产效率提升带来乘法增长、指数级增长。产业元宇宙未来将作为实体经济的发现工具、效率工具和创新工具，在实现降本增效的同时，激发实体经济的创新活力。
京东的长期实践也表明，产业元宇宙能够帮助实体经济更好地降本增效、实现商业模式创新。人工智能方面，京东探索研究院开发的织女模型（Vega v1），在2021年世界顶级自然语言测试（GLUE）中力压谷歌等国际巨头排名世界第一；区块链方面，京东区块链（JDChain）成为国内互联网企业中最早开源的底层引擎，目前已实现单链每秒20000笔交易的吞吐能力，并原生支持国家密码算法。这些突破为实体经济实现经济结构的转型升级提供了技术支撑。
在宏观层面，产业元宇宙将转变实体经济的商业模式，从根本上增强实体经济的盈利能力，实现跨行业、跨地域的协调、开放、共享式发展。长期以来，经济发展的痛点是行业、地域之间盈利能力不均衡：相比数字经济，实体经济的商业模式、盈利能力相对受限；相比东部沿海地区，内陆地区的产业布局、盈利能力相对受限。总体而言，传统的数字化、信息化是以提升生产效率为目的，更多服务于大型企业、高新技术企业降本增效的需求，没有从根本上转变实体经济的盈利能力。实践中，大量中小企业的数字化需求并非降本增效，而是创收，这就造成了数字化、信息化层面的供需错层。而正如前面提到的，产业元宇宙具有去中心化的数字进程、数字服务泛在化、加速私域化趋势等特点，正在催生新型个体经济、“小B端+供应链”的新型商业模式，为不同层次的实体企业共享数字经济的增长红利敞开机会窗口。
在催生数实融合的商业模式方面，京东为超过千家制造企业打造C2M反向定制供应链，从消费者差异化需求出发驱动生产，不仅提升了新品开发能力，也更好地满足消费者多样化需求。与传统方式相比，京东C2M反向定制将产品需求调研时间平均减少75%，新品上市周期平均缩短67%。未来三年，京东将为超过万家制造企业打造C2M反向供应链。仿真、3D图像渲染等技术正在引领新供给，创造新需求。
总体而言，产业元宇宙的建设思路就是大企业强国、小企业富民。一方面通过工业元宇宙技术实现实体经济生产力的转型升级，增强实体经济的创新能力。同时，通过构建产业元宇宙一体化供应链，畅通数实融合大循环，增强实体经济盈利能力，加速实现乡村振兴和共同富裕。
