理论研究
杨新涯，钱国富，唱婷婷，涂佳琪
音译汉*本文系国家社科基金项目“智慧图书馆的零数据模型及应用研究”（项目编号：19BTQ011）和重庆市高等教育教学改革研究项目“多场景融合的高校图书馆知识产权素养教育研究与实务应用”（项目编号：213512）研究成果。
0引言
2021年10月28日，全球著名社交网络
Facebook在Connect 2021网络大会上宣布，将公司更名为“Meta”(元宇宙Metaverse 的前缀)，核心业务逐步过渡到高度仿真的全新虚拟社
摘要元宇宙是在网络空间中，利用VR 、AR 、大数据和5G 等多种数字技术成熟度的提升，构建既映射于又独立于现实世界的虚拟世界，对于包括图书馆在内的各行各业的未来发展均具有重要价值。图书馆行业可以利用元宇宙的发展机遇，构建起虚拟空间中的全新图书馆服务体系，破解当前发展中的一些难题。文章通过文献综述、专利分析方法，基于图书馆信息技术发展实际情况，提出值得探索的未来元宇宙中图书馆虚拟环境、深度标引的文献大数据、智慧服务等技术探索方向，以及相应的虚拟服务、人工智能馆员等服务重组的展望。 关键词元宇宙智慧图书馆虚拟图书馆知识服务区块链
引用本文格式杨新涯，钱国富，唱婷婷，等.元宇宙是图书馆的未来吗？[J].图书馆论坛，2021，41（12）：35-44.
Is Metaverse the Future of Library?
YANG Xinya ，QIAN Guofu ，CHANG Tingting ，TU Jiaqi
Abstract
Metaverse are the virtual worlds that are both mapped to and independent from the real world in
cyberspace with the improvement of the maturity of various digital technologies such as VR ，AR ，big data and 5G.It is of great value to the future development of all walks of life ，including the library industry ，which can take advantage of the development opportunities of metaverse to build a new library and service system in virtual space ，and address some difficulties and dilemmas in current library development.Through literature review ，patent analysis and research methods ，and based on the current development of library information technology ，this
paper puts forward some technical exploration directions ，such as the virtual library environment in future metaverse ，literature big data with deep indexing ，smart services ，and the prospect of the corresponding service reorganization ，including virtual service and artificial intelligence librarian.
Keywords metaverse ；smart library ；virtual library ；knowledge service ；blockchain
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区，也就是广受关注的“元宇宙”，由此引发各国政府、金融、科技企业、科研机构和服务业等领域的极大关注，微软、苹果、字节跳动、腾讯、英伟达等也在2021年相继宣布进军元宇宙[1]。元宇宙被广
泛认为是当前信息技术的集大成者，充分整合后为人类在网络上的“虚拟重生”提供了可能性，尽管需要解决的法律、道德、技术等问题还比较多，社会上也有一些反对的声音，但都无法阻挡人类对于全新生存体验的渴望。
社会是离不开图书馆的，真实社会和虚拟社会都是如此，因为图书馆是人类探索世界所获取的全部知识的存储、整理与利用的社会基本保障制度。在元宇宙探索的初期平台“第二人生”中，2006年11月就启用过“第二人生图书馆2.0”(Second Life Library2.0)，为读者提供在线交流、参考咨询、馆藏检索和文献传递等服务[2]，尽管“第二人生”项目因真实感、实时性等原因而逐渐淡化，但积累了一些实践经验。当前相关信息技术的成熟度已经具备再一次探索元宇宙的条件，社会的各个行业都已经在思考和行动，积极研究未来在元宇宙中的自身价值、发展模式和机遇。笔者认为，图书馆需要有“仰望星空”的情怀，时时关注技术发展的最新进展，积极融入元宇宙的全新社会体系之中。因此，本研究初步论述图书馆在元宇宙中应有的观念变革，梳理未来元宇宙中的虚拟图书馆环境、深度标引的文献大数据、人工智能支持的知识服务等实现路径，以及对图书馆服务体系彻底变革的展望，以期得到图书馆界的关注与研究。
1元宇宙研究现状与图书馆的初认知
1.1元宇宙的源起与初认知
1992年，Neal Stephenson在科幻小说Snow Crash中提出“Metaverse”概念，小说的情节设定就是一个现实人类通过VR设备与虚拟人共同生活在虚拟空间之中[3]。科技取得重要突破的灵感源泉，往往来自于艺术创作的奇思妙想。比如，数字嗅觉技术研发的灵感来源于电影
The Matrix，以及描述虚拟社会的《头号玩家》《失控玩家》等。2003年，美国林登实验室开发的3D虚拟平台“第二人生”(Second Life)向公众开放，这是第一个现象级的虚拟世界，通常被看作是元宇宙的初期形态，用户在该虚拟空间可以实现社会交流和经济交易。2021年3月10日，在线游戏公司Roblox以“元宇宙”概念成功在纽约证券交易所上市，将“元宇宙”从科幻推动到落实应用阶段[4]。游戏是元宇宙的初期形态，最先启动“元宇宙”概念的也多为游戏公司，但对“元宇宙”的憧憬迅速引起科技界、商界和学界的思考，各国政府也给予高度关注，形成“元宇宙”现象，普遍认为2021年是“元宇宙元年”。第二文库
1.1.1对元宇宙的不同认识与反对意见
爆热的元宇宙让人们对全新虚拟世界充满期待，但一些知名人士也发出了反对声音。《三体》作者刘欣慈认为元宇宙是极具诱惑且高致幻的“精神”，如果在走向太空文明以前就实现了高度逼真的虚拟世界，人类就可能沉浸其中而故步自封，这对于人类是一场灾难[5]。也有学者认为元宇宙处于“炒作曲线”前期的泡沫阶段，因为Roblox上市的成功案例极大地推进了资本愿意掷重金支持元宇宙的发展，但技术上仍有很多方面尚未实现[6]。
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1.1.2基本特征与初认识
元宇宙到底是什么？最终形态到底如何？从业者和学者纷纷发表了观点。Roblox首席执行官David Baszucki提出“元宇宙”的八大基本特征：身份(identity)、朋友(friend)、沉浸感(immersive)、低延迟(low friction)、多元化(variety)、随地(anywhere)、经济系统(economy)和文明(civility)；Beamable公司创始人Jon Radoff提出构建“元宇宙”的七个层面：体验(experience)、发现(discovery)、创作者经济(creator economy)、空间计算(spatial computing)、去中心化(decentralization)、人机互动(human-computer interaction)、基础设施(infrastructure)[7]。学界观点也较多，喻国明认为元宇宙是一个虚拟与现
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实高度互通且由闭环经济体构造的开源平台[3]；朱嘉明认为元宇宙是通过虚拟增强的物理现实，呈现
收敛性和物理持久性特征的、基于未来互联网的、具有连接感知和共享特征的3D 虚拟空间[7]；薛静宜认为元宇宙是以人工智能、扩展现实和区块链技术为核心，由共享基础设施、标准和协议打造的数字宇宙，是与现实物理世界相平行且相互融通的虚拟世界[8]。
通过对上述概念的分析，能初步抽取出元宇宙的基本特征：(1)虚实结合的沉浸式体验；(2)用户生产内容；(3)完整的法律、经济和服务等社会体系；(4)逐渐生长的文明；(5)社交网络；(6)新技术整合。基于这些特征，笔者认为元宇宙是整合VR/AR、云计算、人工智能和区块链等信息技术构建的虚拟世界与现实世界相结合的互联网应用，具有相对独立的经济系统和逐渐生长的文明体系，为用户提供沉浸式体验并鼓励用户进行内容生产的虚拟社会。在更遥远的未来，人类还极有可能通过脑机接口，将大脑的记忆和思想融入元宇宙，由此获得“数字重生”或“数字永生”。比如，Google 的库茨魏尔就预言2045年人类的身体部件可以用机器代替；生物科技公司United Therapeutics 行政总裁罗斯布拉特提出
“思想克隆”的概念[9]。不仅如此，中国顶尖的游戏公司上海米哈游在2021年3月与上海交通大学附属瑞金医院签订了战略合协议，宣布共同研发脑机接口[10]。之后，相关实验启动的新闻时有所闻。可
以预见，元宇宙必将成为未来人类社会的革命性存在方式。图书馆是社会的重要有机组成部分，承担社会“记忆体”职能，因此元宇宙也必将彻底改变图书馆的生存和服务生态。1.2全球元宇宙研究的热点分析
元宇宙作为一个新概念，出现并流行的时间还比较短，本研究以“TITLE-ABS-KEY=metaverse*”在Scopus 数据库和CNKI 中进行检索并逐一筛选，时间截至2021年11月12日，最终仅获得222篇相关外文文献和111篇中文文献，通过Vosviwer 分析软件，发现国内外元宇宙研究热点差异较大。国外对于元宇宙的研究热点集中在虚拟现实(virtual reality)、虚拟世界(virtual worlds)、增强现实(interactive computer graphics)、交互式计算机图形学(interactive computer graphics)、第二人生(second life)等计算科学领域，见图1。而国内对于元宇宙的研究则围绕多元宇宙、多元宇宙优化算法、多元宇宙算法等展开，而与元宇宙概念密
图1基于SCOPUS
的“元宇宙”国外文献研究热点图
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切相关的内容则多见于报纸。
1.3图书馆的相关研究与实践现状
尽管目前图书馆对于元宇宙的研究探索处在萌芽阶段，但对于元宇宙的前身“第二人生”以及在虚拟世界提供图书馆服务却早已开展。图书馆在虚拟世界开展服务主要集中在“第二人生”平台，最早可以追溯到2006年11月，联盟图书馆系统(Alliance Library System，ALS)与联机图书馆活动(Online Programming for All Libraries，OPAL)合作在“第二人生”上建成“Cybrary City”信息岛，在虚拟世界开展图书馆服务。2006年麦克马斯特大学图书馆在信息岛开设空间，提供现实世界中已有文献资源的目录链接，成为全球首个虚拟图书馆。之后加州大学伯克利分校、哈佛大学、斯坦福大学等均在“第二人生”上设立分馆，向读者展示文献资源并提供服务，读者可以利用虚拟机检索信息、查询电子图书、参观虚拟图书馆、参与用户调查等[11]。2009年9月，香港理工大学在“第二人生”中建立国内首个虚拟大
学校园，其包玉刚图书馆也成为国内首个虚拟图书馆[12]。不仅高校图书馆积极在“第二人生”设立虚拟分馆，而且美国图书馆学会在2007年1月宣布其在“第二人生”的虚拟办公室向所有人开放，2007年1月图书馆自动化管理系统提供商Sirsi Dynix宣布赞助联盟图书馆系统的“信息岛”“青少年信息岛”[13]。顾立平开展数字图书馆的社会模拟技术研究，分析“第二人生”的登记系统、地理系统和动态消息系统等，认为数字图书馆能够以用户建模和信息系统模块来发展虚拟科研环境、虚拟校园和虚拟知识型社会[14]。
综上所述，图书馆在虚拟世界提供服务已有一些成功案例，相关数字技术的研究和实践也表明采用VR/AR、人工智能和数字孪生等技术提升图书馆服务具有现实可行性，为图书馆服务进入元宇宙奠定了初步的理论和实践基础。调研也发现，图书馆开展虚拟服务存在诸多问题。首当其冲的是技术支持的资金压力，这对于本身具有较大文献资源采购经费压力的图书馆而言更是雪上加霜；其次是对网络基础设施和高端硬件配置需求强烈，目前绝大多数图书馆的网络带宽、电脑3D建模速度等都严重不足，无法支持虚拟环境的各类应用程序的流畅运行，势必影响读者的正常使用；再次是对馆员和读者的数字素养、信息素养的要求更高，不仅要求馆员具备真实世界的服务能力，还要熟悉虚拟场景和相关操作，对读者而言则需要具备正确使用相关平台或技术能力。整体而言，目前图书馆对于元宇宙的相关数字技术的跟踪和关注还不够，主要着力于虚拟环境中的数字阅读、版权管理、读者信息保护和隐私保护等方面。因此，如何使元宇宙相关技术从理论落地到实际应用，还需要漫长的过程，需要通过元宇宙的快速发展牵引图书馆行业的改变。2元宇宙核心及关键技术的创新态势
2.1基于专利数据源的全球元宇宙技术创新
概览
本研究利用Incopat专利分析工具对专利标题、摘要和说明书以“元宇宙”“Metaverse”为检索词进行全球范围内检索，最终通过人工去噪和申请号合并得到243件专利，检索时间截止2021年11月13日。通过对元宇宙技术背景的专利进行溯源，发现全球最早以元宇宙为背景的专利是纽约大学Perlin Kenneth、Goldberg Athomas1997年发明的“一种为交互式动画演员编写脚本的方法和系统”(A method and system for scripting interactive animated actors)，该发明采用Snow Cras中的“元宇宙”概念，认为元宇宙是互联网的未来版本，由此发明一种基于动画演员的行为来用于创建实时时间的系统。
截至目前，全球在元宇宙领域获得专利的主要国家有美国、中国、韩国、日本、英国和德国等，如图2所示，美国是元宇宙技术领域申请专利量最多的国家，中国次之。对中美两国有关元宇宙领域的专利申请趋势进行对比分析发现，美国2006年发布Roblox后就掀起了一波虚拟沉浸式体验的技术热潮，相关创新技术尤以创作游戏
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metis
为主。我国2007年武汉大学计算中心发表题为《虚拟社区与虚拟时空隧道》的研究论文[15]，提出与元宇宙类似的三度空间概念，认为该领域技术对当下的虚拟社区、电子学习、网络游戏、Web2.0的发展有一定促进作用。不过，相关研究并未引起学者和企业的专利保护意识，致使我国元宇宙领域的专利发展相较于美国差不多晚了近10年。可喜的是，自2015年开始，我国元宇宙相关技术专利布局逐步加大，并在2016年开始超过美国。相信今后相关技术随着元宇宙的热度持续，以及各企业、研究院所的积极介入，全球专利的申请量必将井喷式增长。
2.2元宇宙相关技术创新的态势分析
专利不单是保护创新技术的重要手段，亦是反映科学技术领域最新最快的情报来源，在探索创新领域的发展趋势中显得尤为重要。笔者经过分析，发现以元宇宙及相关技术为创新内容的专利类别主要集中于计算、推算或计数(IPC 大类G06)，电通信技术(IPC 大类H04)，以及涉及运动、游戏和娱乐活动的主题(IPC 大类A63)，见图3。为进一步探究相关技术主题的创新态势，本研究对检索范围内的专利数据进行关键词聚类，结合元宇宙的支撑技术分析，认为目前在拓展现实、数字孪生、机器人、脑机接口等技术发展背景下，元宇宙的技术创新核心仍是虚拟实境为主，其中具体涉及的包括神经网络优化方法、现实世界交互技术、计算机可读取技术，以及视频游戏、沉浸式体验研究等为关键技术的拓展延伸，其次是人工智能、云计算等支撑下的数字环境、数据通信和元宇宙纠纷解决技术等，详见图4。
从专利视域的元宇宙关键技术态势来看，目前尚未见元宇宙背景下的未来图书馆创新科技的专利布局，但都可应用于图书馆构建元宇宙中的服务。回顾图书馆的
创新变革历程，从数字图书馆到图书馆
图3元宇宙主要研究技术分类(IPC 大类前十位
)
图4
元宇宙创新技术聚类
网络风云专利数量
1864评价160140120100806040200
美国中国韩国日本英国
德国澳大利亚专利公开国家
图2全球元宇宙技术专利申请的主要国家
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