依托元宇宙产业培育数字经济新赛道——以天津市为例

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张思月

摘 要:元宇宙技术融合了物理世界和数字世界,既是推动人类数字化发展的重要工具,也是科技创新的载体和前沿,将成为下一代互联网的重要应用场景。2022年以来,上海、北京、厦门、广州等20多个地方政府相继出台元宇宙相关政策。2023年9月,工信部等五部门联合印发《元宇宙产业创新发展三年行动计划(2023—2025年)》,标志着我国元宇宙产业发展获得国家层面的统筹指导,数字经济发展开启新篇章。天津在发展数字经济方面具备一定的基础和优势,本文基于天津在新型基础设施、元宇宙产业核心技术、场景和应用服务等方面具备的基础,提出天津市发展元宇宙产业、培育未来产业、赋能天津市制造业立市和推动高质量发展的建议。

关键词:元宇宙;数字经济;未来产业 

元宇宙作为基于互联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等集成创新与融合的平台载体,正逐渐成为数字技术和数字经济发展的新引擎。新冠疫情加速了沉浸感极强的元宇宙平台发展,促生了“元宇宙元年”。从国际来看,欧美等国纷纷制定了元宇宙发展规划。从国内来看,工业和信息化部、教育部、文化和旅游部、国务院国资委、国家广播电视总局五部门办公厅联合发布了《元宇宙产业创新发展三年行动计划(2023—2025年)》,多省市均先后发布了元宇宙相关政策和规划文件,实质性开展元宇宙产业布局与推广工作。天津作为国家新一代人工智能创新发展试验区之一,亟须把握机遇,积极谋划发展元宇宙产业,培育未来产业和新动能,赋能天津市制造业立市和高质量发展。

一、发展元宇宙产业的重要意义

(一)元宇宙是下一代互联网重要应用场景,是把握新一轮产业革命的重要抓手

第一代互联网是消费互联网,第二代互联网是工业互联网,元宇宙技术融合了物理世界和数字世界,是第三代互联网的重要应用场景。全球互联网巨头均加快布局元宇宙赛道,脸书(Facebook)在2021年10月更名为Meta(元宇宙超元域的英文“Metaverse”的前缀),收购VR硬件公司傲库路思(Oculus);微软(Microsoft)提出全新“企业元宇宙”概念;腾讯(Tencent)提出“全真互联网”概念,参投罗布乐思游戏公司(Roblox);网易推出沉浸式会议活动平台“瑶台”,投资虚拟形象社交平台IMVU(Chat messenger of social 3D messaging,是社交3D信息聊天信使释义,非缩写);百度打造元宇宙平台“希壤”;华为发布赛博宇宙(Cyberverse)元宇宙产品;阿里达摩院增设操作系统实验室和XR实验室;字节跳动收购VR公司Pico。全球知名咨询机构麦肯锡报告称,2022年已有超过1200亿美元的投资流向元宇宙领域;25%的高管表示,预计未来5年公司收入超15%将来自元宇宙。元宇宙将引领未来全球科技浪潮,成为人类数字化生存的重要工具,也是科技创新的载体和前沿。因此,天津市应积极布局元宇宙,将之作为新一轮科技革命的重要抓手。

(二)元宇宙是抢占未来产业制高点的重要方向

2023年9月,工信部等五部门联合印发的《元宇宙产业创新发展三年行动计划(2023-2025年)》,是国家部委首次正式颁布的专项元宇宙文件,对抢抓机遇引导元宇宙产业高质量发展具有重要意义。在地方层面,2022年以来,上海、北京、厦门、广州等20多个地方政府相继出台元宇宙相关政策。上海率先将元宇宙写入“十四五”产业规划,并于2022年7月发布《上海市培育“元宇宙”新赛道行动方案(2022—2025)》,提出力争到2025年产业规模达到3500亿。除上海外,河南、浙江、江苏先后发布三个省级层面元宇宙产业专项政策。河南省提出要推动元宇宙与经济社会深度融合,打造集创新链、产业链、服务链、生态链于一体的全国元宇宙产业发展高地,上海、浙江、江苏分别提出要培育头部企业或生态主导型企业,河南将其重点放在培养关键中小型企业上。此外,北京城市副中心、厦门、广州等城市也提出要打造元宇宙示范项目。可以预见,随着政策的实施和元宇宙产业的布局,元宇宙产业将在三年后达到一个新的高潮。天津市也需要积极布局元宇宙,争取在全国产业格局中占有一席之地。

(三)布局元宇宙未来产业重要赛道,是高质量发展的重要突破口

当前,元宇宙已经孕育出许多新的数字场景和生态系统,基于多方面需求,构建独具特色的工业元宇宙、生活元宇宙、商业元宇宙、教育元宇宙、文化元宇宙,在驱动天津市高质量发展中将发挥巨大作用。一是制造业立市的需求,通过搭建“元宇宙”+“文旅场景”“制造业场景”“金融场景”等,推动制造业高端化智能化绿色化发展,推动全国先进制造研发基地建设提质增效升级,打好信创、高端装备、生物医药等重点产业链攻坚战。二是打造人工智能创新标志区的需求。国家新一代人工智能创新发展试验区是引领全市人工智能产业发展的核心载体。培育元宇宙产业业态将助力人工智能、信创产业、数字经济快速发展,为其提供丰富的应用场景,以更具科技感的创新手段展示新技术、新产品、新模式、新业态。三是培育未来产业的需求。通过发展元宇宙产业业态,攻克数字孪生、触觉渲染、智能算法、边缘计算、智能终端、柔性感知等关键技术,培育新赛道、新经济。

二、天津市发展元宇宙产业的基础现状

元宇宙产业生态由基础设施层、核心层和应用服务层构成,以物联网、互联网、5G/6G 网络等构建“元宇宙”的基础设施,提供平台载体;通过云计算、人工智能、区块链等为代表的数字化核心技术,生成数字化虚拟宇宙;在大数据中心、智能计算中心、边缘计算中心等算力基础设施上,各个领域强化应用服务达到虚实融合。天津市目前在应用场景、应用服务层方面已经具备一定基础,如通信网络、算力基础设施等新基础设施,芯片、传感器、VR/AR、显示器件等终端入口,操作系统、数字孪生等时空生成核心技术、脑机交互等交互体验核心技术,智慧城市建设、BIM、虚拟游戏、数据交易等。

(一)新基建不断完善和发展

天津移动宽带下载速率、固定宽带下载速率双双跃居全国第2位,发挥全国首批5G外场试验核心区示范效应,已建成5G基站5.52万个,重点打造150个5G应用场景,推动信息共享,成功入选全国首批“千兆光网”城市。目前,天津市已投产数据中心34个,已投用标准机架5.2万台,另有在建、拟建数据中心15个,总规模达52.1万台标准机架。此外,天津市拥有腾讯天津滨海数据中心等113家数据中心,正式上线天津人工智能计算中心200P,正式投产运营京津冀智能算力中心一期和二期,率先在全国八大枢纽节点实现交付,为京津地区数字经济发展提供了强大的计算能力,形成了适应数字经济与实体经济融合发展的信息基础设施体系。

(二)产业技术创新集聚发展

华为北方总部、360集团总部、麒麟总部、腾讯全国最大IDC(Internet Data Center,互联网数据中心)、科大讯飞北方声谷相继落户天津,聚集了中科曙光、海光信息、华海清科、唯捷创芯等上市企业25家,布局了金山云数据中心、华胜蓝泰数据中心等一批数据基础设施平台,衍生出渤化化工数字孪生工厂、中汽研数字孪生风洞、瑞奇外科医疗器械仿真研发等一批“数字孪生+产业”应用,引入数码大方、精诺瀚海、爱波瑞、汉云工业等一批工业互联网和数字化改造平台。麒麟软件推出“星光麒麟”万物智联全新操作系统,填补了万物互联国内空白。中科曙光XData大数据智能引擎V6.0突破TPCx-HS基准测试世界记录。

(三)数字经济产业蓬勃发展

天津经开区数字经济核心产业营业收入超过1500亿元,聚集数字经济核心产业企业超过4000家,推动诺和诺德、SEW—传动设备、金桥焊材等企业实现数字化转型;泰达数字经济产业园聚集了唯捷创芯、腾讯数码、井芯微为代表的一批数字产业重点企业,已培育超过300家数字经济企业,年营业收入近200亿元;以网信大厦为基础培育形成的新八大里数字经济产业聚集区,已吸引410家网信企业入驻。

(四)重点创新平台加速布局

推动国家超级计算天津中心、先进计算与关键软件(信创)海河实验室、滨海新区信息技术创新中心、天津人工智能创新中心等创新平台建设,打造“中国信创谷”,设立北方大数据交易中心,大力推进北斗导航北方总部基地、中科曙光二期、麒麟飞腾创新大厦建设,加快建设天津市区块链技术创新中心、电子芯片研发平台、中电创新园等一批优质平台项目。智慧交通车态感知国家新一代人工智能开放创新平台(天津中心)落地,在天津市河北区打造智能路网(IRN)高级别自动驾驶示范区技术应用。

(五)以新一代人工智能试验区为核心形成应用场景基础

围绕智慧城市、自主算力、智慧港口、车联网、智能制造、产业集群等六大领域打造20个重大典型场景,应用近30项人工智能技术,建成300余个重大应用场景和平台。

三、天津市发展元宇宙面临的风险与挑战

(一)目前元宇宙产业仍处于早期阶段

元宇宙发展面临伦理与法律、经济与产业、技术与金融、安全与隐私等方面挑战,如在主芯片、内容生产上还有差距,底层技术和应用场景还不成熟,计算机图形学的算法、专用集成电路芯片等技术方面都需要加强。

(二)元宇宙产业投资收益的时间会较长

要警惕元宇宙及其园区建设中存在的泡沫和炒作行为,发展元宇宙还有很长的路要走,投资建设元宇宙园区需要循序渐进、稳步发展。

(三)元宇宙产业起步相对较晚

天津在第一代消费互联网和第二代产业互联网方面的发展都相对落后,在元宇宙布局上也相对滞后,需要找准方向,突出特色,持续发力,实现突破。

四、推进元宇宙产业发展的对策建议

元宇宙作为数字经济发展中新的表现形态,其发展潜力巨大。天津市发展元宇宙产业,既要发挥产业基础,找准发展方向,也要积极布局,快速行动,处理好政府与市场、规范与发展的关系,推动元宇宙产业创新发展,促进数字技术与实体经济深度融合,争取在特色优势领域占据制高点。

(一)把握“元宇宙”的演进规律,加强前沿技术突破和底层技术布局

第一,突破关键前沿技术。重点支持国家超算天津中心、区块链技术创新中心、中科蓝鲸、北大新一代信息技术研究院等重点企业和平台,加快推进云计算、人工智能、集成电路、先进计算、先进通信、网络安全、区块链等技术突破。重点支持飞腾、麒麟等具有自主可控芯片及操作系统企业在高性能通用计算芯片技术、专用领域加速计算芯片技术、硬件安全与可信计算技术等领域加快元宇宙产业生态的终端入口技术研发。

第二,加强基础设施建设。支持中国联通等企业重点开展5G、6G、百千GE级交换机等新一代通信技术攻关,加强物联网相关技术研究。

第三,推进应用技术研发。支持中科遥感、科大讯飞、百度、天地图、未来电视、津云、今日头条、珞雍空间信息研究院等软件的技术开发及应用。平台企业加强面向城市规划、影视文创、智慧城市、医疗等领域的应用服务技术研发与升级。

(二)把握“元宇宙”的基本特征,加大应用场景建设

发挥“元宇宙”的叠加倍增及放大效应,支持探索元宇宙新技术、新应用和新业态,加快推进元宇宙相关技术与政府治理、民生服务、产业发展等方面的深度融合。

第一,探索“元宇宙+文旅”新模式。围绕天津意式风情区、五大道、古文化街、盘山等风景区以及博物馆、艺术馆、游乐园等地标性建筑,拓展全景旅游等新模式。

第二,推进“元宇宙+设计产业”融合发展。支持中国铁路设计集团公司、中交一航局、中国天辰工程、天津建筑设计院、中水北方等央企、国企和艺点意创、顶晟科技、易云科技、乐道互动等龙头企业,围绕天津市打造设计之都的需求,支持加强BIM、3D可视化等新技术资源与虚实产品研发、艺术设计人才引进,建立“智能+设计”开源技术开发社区,构建元宇宙与轨道交通设计、港口水运设计、化工设计、建筑设计、水利水电设计、城市规划设计等全设计业务链融合。

第三,推动“元宇宙+智能制造”创新发展。支持中国电子、浪潮、航天云网等搭建工业互联网基础设施,支持打造面向装备制造、新能源等重点产业的工业互联网平台,打造数字孪生工厂,实现各环节协同和生产流程再造,提高成品率,降低成本;改造传统的生产链、供应链和价值链,实现上下游的融合,将工程、销售和市场作为一个整体,构建元宇宙生态,形成稳定的利益共同体。

第四,推进“元宇宙+医疗”相结合。加大元宇宙与天津市中医药、原料药、心血管等优势医药领域的结合力度,支持华为、慧医谷、中国移动赋能中医诊断,依托泰达国际心血管病医院等开展心血管健康管理、CCU[冠心病监护病房,专门对重症冠心病而设,是专科ICU (重症加强护理病房)]集中监护及远程探视技术研发;推动脑机交互与人机共融海河实验室加强应用场景探索,围绕芯片、可穿戴设备、机器人系统、情感交互系统等方向,提升面向临床医学与神经工程、特种医学与人机工程等重大领域的成果转化能力,建设世界级的脑机交互与人机共融产业高地。

第五,“元宇宙+智慧城市”赋能城市发展。通过元宇宙技术助力智慧城市建设,建立城市数字沙盘,推进城市数字孪生体建设,建立基于“物联网+互联网+AI”的城市风险监测系统,实现对城市自然环境、基础设施运行、公共安全等风险的立体监测,提升城市应急处置能力和治理科学性;依托智慧交通车态感知国家新一代人工智能开放创新平台(天津中心),在河北区打造智能路网(IRN)高级别自动驾驶示范区,实现路网感知智能、协同智能、超算智能、决策智能;提供智能化政务服务,在保障数据安全、隐私保护的前提下,采用“数据+系统+流程”的建设模式,探索打造24小时服务的数字人办事窗口,实现社会治理的精准化、智能化。

(三)把握“元宇宙”的发展逻辑,打造元宇宙发展生态

实施“六个一批”工程,系统打造元宇宙生态。一是布局一批载体,围绕国家新一代人工智能创新发展试验区,建设面向元宇宙的专业孵化器、产业加速器,布局一批市级“元宇宙”产业创新园,打造元宇宙发展的先行区。

二是开发一批场景,支持元宇宙产业与天津市“1+3+4”产业体系相融合,围绕自主算力引擎、智慧港口、车联网应用等开展元宇宙重大应用示范场景建设,培育一批市级“元宇宙+工业互联网”试点示范场景。

三是打造一批创新平台,围绕数字孪生、智能算法、边缘计算、智能终端等关键技术,鼓励企业、高校、科研院所以“揭榜挂帅”等方式,进行协同攻关,推动一批重大创新平台落地;推动国内外一流高等院校、科研机构、龙头企业在天津设立元宇宙领域重点实验室、技术研究中心、创新研究院、院士工作站、科普基地等,加强产学研用结合。

四是引育一批专业人才,引进一批元宇宙领域高精尖技术人才和技能人才,支持高校增设“元宇宙”关联学科,推进产学研用主体联合开展技能培训。

五是培育一批优质企业,编制元宇宙产业链图谱,聚焦元宇宙产业的关键技术、关键细分产业链,开展超前布局,培育一批从事元宇宙产业业态的“瞪羚”“独角兽”“专精特新”领军企业,深化与北京中关村、长三角、粤港澳等区域合作,围绕软件硬件、芯片、虚拟现实、区块链等核心领域,吸引支持头部企业落户。

六是组建一批产业联盟,支持组建元宇宙相关领域的产业联盟、协会等行业组织,增强产业组织能力,搭建产业公共服务平台,提升行业配套服务水平。

(四)把握“元宇宙”在发展中规范、在规范中发展的治理要求,做好元宇宙产业发展顶层设计和政策支持

一是编制元宇宙产业发展规划和行动方案。成立“元宇宙”产业发展专家咨询委员会,加快天津市元宇宙产业发展的顶层设计,明确元宇宙产业发展的中长期目标、路线图及可操作性的实施细则,加强元宇宙行业运行监测和统计分析,引导元宇宙产业科学发展。

二是加大对元宇宙产业业态的培育支持。征集元宇宙领域新产品、新技术、新场景解决方案和示范项目,择优给予资金扶持,并通过政府采购等方式支持市场化推广应用。

三是设立元宇宙产业基金。充分发挥天使母基金、海河基金等的引导带动作用,吸引社会资本开展元宇宙产业领域的新业态、新模式、新技术、新赛道的投资与培育;成立天使、创投等引导基金及政策性担保资金,建立元宇宙产业专项投资扶持机制。

四是加快标准制定。支持企业、科研机构参与国内外标准制定;聚焦产业分类、方法验证等通用类标准,操作系统、平台工具、场景等技术标准,加快实现标准的通用性和一致性;聚焦隐私保护、内容监管、数据安全等关键问题,建立监督管理类标准及指南。

【本研究得到中国科协项目“基于京津冀创新要素协同的企业主导产学研深度融合机制研究”支持。】

(作者系天津市科学技术发展战略研究院工程师)

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