◎ 飞诺门阵科技创始人、董事长及首席科学家清华海峡研究院智能网络计算实验室主任 沈寓实

当前，全球科技创新进入高度活跃期，呈现诸多新特点新趋势，新一轮科技革命正蓄势待发！同时，全球经济正处于新危机的风口浪尖，地缘政治和经济的不确定性不断削弱市场和投资信心，并进一步削弱短期经济前景。科技创新持续升级，全球经济逐步放缓，危中有机！在这一世界经历百年未有之大变局的关键时刻，我国开启了全面建设社会主义现代化国家新征程。随着我国经济发展由高速增长向高质发展转变，当前正需要依靠技术创新支撑我国经济可持续进步，推动我国步入创新导向阶段，实现经济从“富起来”走向“强起来”。党的二十大报告提出，加快实施创新驱动发展战略。科技赋能发展，创新决胜未来。创新发展理念正在作为数字经济的重要推动力，引领数字经济走向蓬勃发展。

习近平总书记高度重视我国数字经济发展，多次发表重要讲话，深刻阐述了数字经济发展的方向和任务。2021年10月，习近平总书记在主持中共中央政治局第三十四次集体学习时强调，要站在统筹中华民族伟大复兴战略全局和世界百年未有之大变局的高度，统筹国内国际两个大局、发展安全两件大事，充分发挥海量数据和丰富应用场景优势，促进数字技术与实体经济深度融合，赋能传统产业转型升级，催生新产业新业态新模式，不断做强做优做大我国数字经济。面对疫情全球大流行、经济深度衰退、新旧动能转换等重大挑战，中国选择了“新基建”领衔的扩大消费、投资、内需的一揽子宏观对冲政策，数字经济成为经济发展的“重头戏”。

数字经济是继农业经济、工业经济之后的主要经济形态，且数字化转型正驱动生产生活和治理方式发生深刻变革，已成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局关键因素。2018年中美贸易战以来，特别是叠加2020年以来的新冠肺炎疫情冲击，全球经济、贸易和投资遭遇重挫，中国经济下行压力增大。在此背景下，数字经济展现强劲韧性，电子商务、平台经济、共享经济等新模式新业态加速创新突破，为中国有效防控疫情和稳定经济发展提供强大支撑。经过多年发展，我国数字经济发展取得显著成效，2022年经济规模超45万亿元，跃居世界第二，数字产业化和产业数字化能力大幅提升，逐步进入科技创新引领发展的新阶段。

回顾科技发展史，人类共经历了三次科技革命：机械时代、电气时代、信息时代。第四次科技革命正在孕育，全球科技创新进入空前密集活跃的时期。以人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用，以合成生物学、基因编辑、脑科学、再生医学等为代表的生命科学领域孕育新的变革，融合机器人、数字化、新材料的先进制造技术正在加速推进制造业向智能化、服务化、绿色化转型，以清洁高效可持续为目标的能源技术加速发展将引发全球能源变革，空间和海洋技术正在拓展人类生存发展新疆域。纵观当前全球科技发展情况，从技术成熟度和系统性来看，以人工智能、5G通信、光电芯片、大数据等为代表的智能化技术趋向成熟，这些技术最有可能率先推动人类社会变革，驱动人类社会进入“元宇宙时代”。

数字化作为元宇宙时代的重要基础，目前已经步入3.0发展阶段，其范围已从内容、社交和企业服务领域向物理和生物世界进行全方位延伸。奠定传统计算与通讯范式的冯诺依曼架构、香农定律和摩尔定律等逼近瓶颈、面临结构性挑战，科技向善、以人为本成为可持续发展内核，颠覆性的实践变革呼唤革命性的理论突破。面向未来的、智能安全的新一代网络计算体系将为元宇宙提供安全泛在的智能算力底座，可谓之为“元宇宙数字新基建”。新一代网络计算体系的本质趋势是将从“尽力而为”的、算网分离的不确定网络发展成为“使命必达、说到做到”的确定性、智能化算力网络，将以“算-网-存”深度融合、“空-天-地”广泛连接、“云-边-端”多级协同为核心特征，逐步构建一个“万物互联、智慧内生、安全可控、跨越时空”的、物理和网络空间深入融合并交互创造的“元宇宙”新世界。

新一代网络计算体系将具有极其强大的全维度的内生能力：第一，最广泛的全连接能力，即任何时刻、任何地点的人、机、物的互联互通能力，这不仅包括人类本身，以及数以亿计的终端设备，也包括物理空间的全部事物和亿万生命体，甚至包括生命体的精神世界。第二，超低延时或零延时的沉浸式实时互动能力，即用户在各类场景的服务请求都能以最快的速度得到满足，尤其在车路协同、远程医疗场景中，超低延时本身就是生命线。第三，全面支撑通用智能和泛在智能的能力，即算力、算法通过网络到达互联网的任何一个角落，为用户及各类终端提供智能计算服务。第四，内生安全和可控可靠的能力，安全能力将成为未来网络的基础性能力，提供具备主动免疫的内生安全，确保全维度的安全可控。第五，开放兼容的生态能力，未来网络将继承互联网的开放基因、协同基因，以开放的态度博采众长，在“使命必达”的未来网络底座上构建丰富的崭新世界。

如何构建面向未来的、智能安全的新一代网络计算体系？第一，新一代网络计算体系将是计算、存储和通信三大基础性资源在资源日益丰盛的趋势下不断深度融合的过程。传统的IT体系中，计算、存储、通信是分离的、各自发展的、独立演变的。21世纪以来，IT、CT、DT开始逐步融合。目前摩尔定律、香农定律都已经逼近极限，面向未来，新一代网络计算体系提供的不仅仅是“傻瓜式”的通路，而是“智能化”的平台，从底层的芯片设计、到网络设计，计算、存储能力和通信能力将通过网络进行整合和协调，实现算力和智能的无处不在。

第二，新一代网络计算体系将采 用“ 云-边-端 ”“ 空-天-地”多级协同的构架，边缘智能将催生超级应用，为元宇宙发展提供坚实的基础设施底座。历史的发展总是遵循“否定之否定”的规律，信息产业发展经历了“集中-分散-再集中-再分散”的螺旋发展趋势。以“中央处理（central processing）”为核心的冯诺依曼架构，在经历了传统大型机中心计算、个人计算（personal computing）、大云计算之后，计算资源、数据资源在逻辑上已经高度集中；
近年来，随着边缘智能、区块链等技术的兴起，去中心化或多中心化的分布式构架逐渐成为主流。边缘计算的出现改变了传统云和网的相互独立性，使计算进入网络内部。边缘计算的效率、可信度与网络的带宽、时延、安全性、隔离度等都将发生深度耦合。云边融合、云网融合、边边协同、云-边-端多级计算协同部署，已经成为大势所趋，即：云侧负责大体量复杂的计算、边缘侧负责简单的计算和执行、终端侧负责感知交互的泛在计算模式。

第三，新一代网络计算体系将是以视频智能为主、且向下兼容语音和文本类信息的大一统网络。未来网络呈现出以视频内容为主的压倒性趋势，网络性质将由信息网络变为感观网络，虚拟现实、混合现实、沉浸式交互体验将成为未来网络的超级应用。信息产业的历史就是网络内容从知性端向感性端过渡的历史，未来网络流量的99%以上将被视频填满。目前，智能决策层面的大部分应用都是基于对视频内容的结构化分析，感官体验层面的大部分应用都是对视频场景的渲染和传输。可以说，人工智能的最大市场是科幻电影里身临其境的虚拟世界，这对下一代网络的数据处理和传输能力都提出了极高的要求。

第四，新一代网络计算体系包含了内生安全的价值互联网。传统的信息技术体系在建立之初都没有系统设计安全性问题，当时主要考虑解决怎么计算、怎么连接，但并不分别恶意计算和善意计算，并不研究通信或智能的目标，从本质上不是内生安全的。未来要从根本上解决网络安全问题，必然需要网络计算架构的重大革新，即探索一种新的安全、高效的网络计算架构，从修补网络安全问题到构建安全网络，寻求用主动、开放的方式来解决网络本身的问题。此外，“云-边-端”多级协同服务模式对安全也是双刃剑，虽然增加了复杂度，但也可以在边缘侧对数据进行智能分析和加密处理，取缔大量敏感信息在互联网上传播的过程，从信息传输链上保障用户的隐私数据安全，为数据安全保驾护航。

新一代网络计算体系的构建，首先是一个科学技术问题，但又远不止是一个科学技术问题，而是一个事关人类未来去向的综合性问题。未来网络是一个数字世界与现实世界不断融合、互动创造的崭新世界，将是人类赖以生存的第二空间，其涉及的科技政策与法律法规、科技伦理、科技向善、科技与自然和谐共生等问题，都是需要关注和解决的。人类虽然拥有创造数字世界的能力，但对其的理解依然是混沌的，数字社会如何治理、隐私如何保护、数据权属如何界定等一系列问题在等着我们去解决。只有在技术创新的基础上同步关注社会伦理问题，才能构建一个可持续健康发展的元宇宙新世界。

元宇宙的演进依靠技术和需求双轮驱动，以及资本、政策等的助力，其未来发展，需要加强信息基础设施建设，包括但不限于新一代网络计算体系的构建。简要总结，新一代网络计算体系有四大特点：其一，“计算-网络-存储”深度融合；
其二，从“中心计算”走向“云边协同”；
其三，内生安全+AI；
其四，软硬件一体化。新一代信息技术的蓬勃发展，逐步将网络空间打造成了一个完整的、人类赖以生存的“第二空间”，与海陆空和外太空等组成的物理世界（“第一空间”）深度融合、纠缠互控。“第二空间”还将和每个人“意识世界”息息相关，如同平行宇宙，构成网络空间的平行宇宙。随着人工智能与人类智能的持续融合，人类即将迎来网络空间“基因突变”的跃迁阶段。

数字经济是新一轮技术革命成果的先导和集成，正在从数字产业化、产业数字化的基础上走向数字化治理，数字化变革全球生产组织和贸易结构、重新定义生产力和生产关系，也将重塑城市治理模式和全人类生活方式。在算力多样化、网络化、智能化、绿色化、安全化等趋势下，数字信息基础设施将演变为高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字信息基础设施。以“新基建”为核心的数字化与以“双碳”为核心的绿色化将形成战略协同，为数字经济健康发展提供坚实底座。

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