面向虛實融生的元宇宙圖書館數智治理：內涵、風險與實踐進路*

程羅德

（大連海洋大學圖書館，遼寧 大連 116023）

元宇宙（Metaverse，Meta Universe）是人類的虛擬世界，是人類在數字時代新的生存方式，它既是人類文明的發展機遇，又面臨著不可忽略的數據安全問題及不均質風險。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》中將區塊鏈、人工智能、虛擬現實和增強現實等內容納入數字經濟重點產業[1]。工信部、教育部等五部委2022年11月發布的《虛擬現實與行業應用融合發展行動計劃（2022—2026年）》提出，到2026年我國三維化、虛實融合沉浸影音關鍵技術重點突破，新一代適人化虛擬現實終端產品不斷豐富，產業生態進一步完善，虛擬現實在經濟社會重要行業領域實現規模化應用，涉及“虛擬現實+教育培訓”“虛擬現實+安全應急”等10個類型[2]。《中國圖書館學會“十四五”發展規劃綱要（2021—2025年）》中指出，應用增強現實技術驅動圖書館生態轉型發展[3]。為此，基于元宇宙概念下圖書館未來數智治理的研究，是5G互聯網時代新信息環境中兼容多樣性和去中心化的又一創新舉措。

信息安全技術為元宇宙圖書館虛實融生提供安全保障，同時為元宇宙圖書館治理提供包括物理安全、網絡安全、數據安全、計算安全和數字身份安全等體系性安全保護，實現元宇宙圖書館主體在登錄、創建、存儲、傳輸、用戶信息行為及交互等過程的源認證、機密性、完整性、不可抵賴及篡改等安全屬性，確保元宇宙圖書館服務安全可信。探究圖書館數智治理借鑒和引入元宇宙平臺的信息安全理念和技術路線，在提供好傳統圖書館資源服務基礎上，能更好指引圖書館開展時空再造、價值重構、創新發展及跨界融合等服務。

1 元宇宙與圖書館

1.1 元宇宙發展

1992年《雪崩》中首次提到“元宇宙”概念[4]，隨著5G、AI、VR/AR、云計算等眾多相關技術的應用和融合，基于數字孿生技術生成現實世界的鏡像，擴展現實技術提供沉浸式體驗，區塊鏈技術搭建經濟體系等，元宇宙應運而生。從技術支撐角度來看，這些底層技術，尤其是作為元宇宙關鍵入口之一的硬件設備和交互技術的發展和突破，為元宇宙實現提供了重要可能性。風險投資人馬修?鮑爾[5]提出了包含硬件、網絡層、計算力、虛擬平臺、協議和標準、內容、服務和資產、支付方式和消費行為等8個技術棧的元宇宙框架。從時空性、真實性、獨立性和連接性4個維度來看，元宇宙具有空間虛擬但時間真實的數字世界，現實世界數字化復制與虛擬創造，連接現實又高度獨立的平行空間，永續且廣覆蓋的虛擬現實系統等4大特性。共創、共享和共治是元宇宙的基本價值觀，在圖書館傳統文化和元宇宙文化相互融合中，人類文明或將被重新塑造。

趙星教授[6]等人指出了包括虛擬空間、數字孿生和虛實交互等元宇宙發展形態的3個方向。根據元宇宙關鍵技術、時空維度和范疇、虛實交互等演進程度，元宇宙發展需要分階段與應用場景融合，其發展路徑大體可劃分為啟動探索期、架構完成期和生態成熟期3個階段，如表1所示。

表1 元宇宙發展路徑

1.2 元宇宙與圖書館虛實融生

隨著移動圖書館、數字圖書館的不斷發展，傳統圖書館開始向智慧圖書館轉型發展，而元宇宙的到來將使圖書館更快地走向全智慧多元化圖書館[7]。數智時代，圖書館應關注元宇宙發展，從建設共性基礎設施、研發服務關鍵核心技術、拓展典型的應用場景和完善監管治理規則等方面開展元宇宙的研究和實踐。

圖書館的宗旨、理念、未來和使命與元宇宙相通相融，元宇宙賦能智慧圖書館的愿景，即元宇宙賦能的圖書館應該是虛實結合、人機交互、萬物互聯和智慧賦能的，可以設計和考慮從虛擬數字人、圖書館培訓與引導、構建虛擬活動場景、標準和治理等方面開展建設和應用。劉煒[8]等人認為不僅要使圖書館元宇宙化，也需要使元宇宙圖書館化。不僅要在元宇宙當中創建圖書館，把圖書館的服務帶到元宇宙中，還要把積累起來的知識以及正在產生的知識納入元宇宙的空間中。吳江[9]等人指出，與智慧圖書館相似，元宇宙也是基于數字技術而構建的人，以數字身份參與的虛實融合的三元世界數字社會。

元宇宙應用到圖書館業態，可以幫助圖書館這一知識殿堂跨越時空，縮短人-書-知識三者的時空邊界。從技術、法律層面上，鑄就元宇宙圖書館的數字資產基因，實現數字的資產化，基于區塊鏈技術，使得數字世界的規則可脫離可信任實體，確保元宇宙圖書館數字資產的安全。實現算法的智能化，利用圖書館長期積累的元數據、讀者數據、內容數據、信息行為數據等生成大數據，為元宇宙圖書館的快速發展迭代積累大數據基礎。設計虛擬數字人，開發虛擬圖書館應用場景，實現場景和任務虛擬化。基于實景，鏈接和創建圖書館虛擬世界，切身、沉浸式體驗不同空間場景，通過AR/VR智能化設備獲取數字內容服務，實現人與信息和知識的虛實交互。

1.3 元宇宙圖書館數智治理內涵

目前，雖然元宇宙有其突出優勢，但與圖書融合尚處于早期發展階段，在治理方面存在一些當下的瓶頸和未來的隱憂。關于元宇宙圖書館在治理上的影響和分析主要集中在技術帶來的改變上，在認可去中心化和虛擬化的同時，對監管、倫理及規制等方面也提出諸多疑問。如，在智慧圖書館元宇宙場景和服務實踐中如何解決技術水平不足和霸權壟斷問題，如何平衡中心化和去中心化，如何降低虛擬身份帶來的倫理影響和認知割裂，如何規避資產確權和治理風險，如何構建健康的生態等。

以真實感和沉浸感為核心技術打造的元宇宙形成了龐大的圖書館超級平臺，在一定程度上增強了元宇宙圖書館內部的感知能力，同時也蘊藏著不可預知的風險。元宇宙與深度數字化的圖書館虛實融合，具體到元宇宙圖書館數字治理和智能治理的維度，非常有必要廓清其問題和實質，依賴高效和積極的共識、協作與決策機制，進行一系列可預見性的技術、法律、倫理準則與安全研究，形成適應其創新廣度、深度和速度的治理框架，確立其開放性創新的認知策略，以具有動態應對能力的敏捷數智治理，實現隱私保護、數據權清晰可溯、環境和監管友好、安全高效及多元自治。

2 元宇宙圖書館數智治理風險和挑戰

由于元宇宙與圖書館的融合發展正處于起步探索階段，面臨諸如數據安全、算法安全、網絡安全、資產安全、信息內容安全以及生態安全等數智治理的各種風險和挑戰。

2.1 數據保存和流動風險：深度智能挖掘撞擊用戶數據隱私“屏障”

數據是驅動元宇宙圖書館發展的關鍵，作為一個龐大的數據體，數據安全問題也將成為掣肘其發展的一大因素。從數據的視角來看，用戶隱私數據作為支撐元宇宙持續運轉的底層資源，需要不斷更新和擴張，保證數據資源合規收集、儲存與管理。元宇宙圖書館虛擬平臺具有高實時和強沉浸感特征[10]，允許用戶在虛擬世界里自由地學習、社交、生活等，在用戶不知情的情況下，被智慧圖書館感知層非法抓取和采集其基本信息、行為痕跡、信息消費等多種類、高敏感數據。元宇宙圖書館用戶信息收集的海量性、集中性、隱私性，導致數據一旦被泄露，個人隱私的損失將是全方位的。脆弱的AR/VR設備成為惡意軟件入侵和數據泄露的門戶，用戶在空間內的一切個體屬性和行為都以數字化的形式被實時、精確地記錄下來，作為數據采集源頭之一，隱私泄露的風險很大。

通過虛擬現實、人工智能、機器學習、虛擬和增強現實等行為技術，記錄用戶在元宇宙圖書館一個應用中可能同時出現的導航、學習、借閱、服務等豐富場景信息，包括腦電波、生物識別數據、健康信息、偏好等，運用元宇宙強大的算力支持，深度智能化挖掘用戶的個性化行為和偏好，得到更加立體真實的用戶畫像。為滿足某種商業模式存在的需要，廣告商將通過收集個人數據的虛擬化身來收集用戶信息，推送個性化的廣告獲取利益。同時，也會出現對用戶的信息行為進行強制定位和監控，并將用戶數據披露給第三方機構，導致用戶信息被濫用，威脅用戶隱私安全的風險。

2.2 聯通困境：虛實世界強連接尚未形成

元宇宙圖書館無法離開現實世界而獨立存在，它是在現實世界基礎上拓展的一個虛實融合的世界，當元宇宙圖書館與現實世界聯通，也就實現了真正的虛實融合。但以目前的技術水平來看，還無法實現虛實世界的強連接，至少還需要較長時間的探索。元宇宙圖書館的沉浸感要求其畫面效果高度映射現實世界，元宇宙的畫面每幀算力呈現極高，如果相關技術和硬件沒有取得突破性進展，沉浸式體驗畫面效果將無法達成。

讓所有人進入元宇宙圖書館交互，如此大規模用戶的參與，對高速網絡和高性能服務處理來說是一個巨大的考驗。同時，滿足于大規模用戶虛擬場景近距離多人語音或視聽交互，個人動作實時呈現，這背后的海量運算和響應延時問題，亦是一個很大的挑戰。

尚處于早期階段的元宇宙圖書館，距離切入用戶仍有一定的距離[11]。元宇宙圖書館缺乏內容生態建設，而沒有內容的元宇宙圖書館，將是“一片寸草不生”的景象。元宇宙圖書館的核心在于內容質量及生態，這就需要各方UGC內容生產者的創作和支持，開拓新的應用場景，實現豐富、多元化的元宇宙圖書館應用生態。

2.3 技術風險：固有缺陷沖擊融合生態安全“堤壩”

元宇宙主要包括網絡、物聯網、人工智能、交互、游戲引擎和空間計算、區塊鏈等核心技術[12]，它們在元宇宙圖書館場景和服務實踐運用過程中可能會面臨一定的風險，主要表現為網絡技術和物聯網技術存在非法侵入、控制、破壞計算機信息系統的潛在風險。算法、深度合成等人工智能技術在元宇宙圖書館場景運用中，可以根據合成對象在公開網絡中的生物特征數據去反復訓練，合成想要的視頻，進行數字人偽造，即存在“數字克隆人”風險。基于AI技術的深度學習模型[13]，系統在接受外界輸入指令后，其自身算法會自動進行特征提取、數據訓練及自主學習等，最終生成認知結果。但對這些迭代過程卻無法進行追蹤，也就無法保證算法得出的結果是正向的。交互技術主要涉及VR/AR等穿戴設備數據采集源頭的風險，因為采集的數據不僅包括當下互聯網領域所采集的數據類型，還涉及很多生物識別的數據。游戲引擎和空間計算技術會有潛在知識產權保護的風險。元宇宙圖書館空間大量的UGC生成和跨虛實邊界的IP應用，加劇了知識產權管理的復雜性和混淆性，存在一定的侵權風險。區塊鏈技術涉及元宇宙圖書館空間虛擬身份、數字資產保護[14]和交易的風險，包括虛擬身份如何認證，數字資產未來確權，對交易的保護，保障系統規則的執行等。

2.4 管理風險：缺乏完善統一的運行規制

要想實現元宇宙圖書館可持續發展，需要建立一套完善的運行機制，營造和諧有序的運行環境，實現場景、內容和服務的共創、共享和共治。當前，元宇宙圖書館還處于起步探索階段，運行規制尚不完善，在網絡和信息安全監管、知識產權保護、金融活動規制、爭議解決機制等方面，還存在著較大的治理風險。

3 元宇宙圖書館數智治理實踐進路

為應對元宇宙等智能化技術引發的一系列安全問題和治理挑戰，圖書館在充分吸納國內外元宇宙安全實踐經驗的基礎上，需要施加正確的規制模式和治理原則，以確保圖書館數字資產和智能平臺的安全。

3.1 基于哈希網絡交互的分層架構數據治理

元宇宙圖書館是一個超級智能系統[15]，面對產生的數據洪流，就如何解決數據的存儲、計算與處理架構的底層問題，筆者設計了一種基于哈希網絡交互的元宇宙圖書館數據治理架構，如圖1所示。將數據本體層與共識層分離的分層架構方案，可以讓不同需求在元宇宙圖書館生態中具有匹配的時間粒度，在相關者之間能夠通過相互關系定序、共識得到驗證，以解決數據的確權分權、分證存儲、隱私保護與安全流轉問題，在效率、安全和隱私之間尋得平衡。

圖1 基于哈希網絡交互的元宇宙圖書館數據治理架構

數據本體層，根據對物理現實世界的感知和理解，由主體來判斷數據的重要程度，并對其進行分級，如是否上鏈、是否加密、是否共享等，不同的組合形成不同的分級數據，這些數據集合是不可更改的數據層。中間層涉及可信AI的參與，對底層龐大和復雜的數據進行深度梳理、智能挖掘。借助可信AI或者人機結合的方式作為代理，提供第三方服務，為數據的打包、理解等處理提供支持，完成具有高并發、高安全和監管友好特征的通證化目標數據流轉。AI算法的參與，可對單鏈、多鏈之間的交互及時感知和理解，對異常表現的節點能夠實時發出預警。上層是實際的需求或用戶。在中間層和上層建立共識，為不同主體在不同場景中的交互提供了靈活性，允許主體先寫數據進入數據本體，再進行理解與共識，而共識又可以影響后續數據本體的寫入，這種數據治理方式更加貼近人的思維，即對數據進行梳理、理解再決策。

3.2 時空再造與價值重構治理

元宇宙圖書館是數智時代的產物，前所未有的連接將改變人們獲取知識和體驗服務的方式[16]，協作、開放、去中心化的虛擬世界拓展了圖書館物理空間、概念空間及知識空間，以數據和算法實現信息態的流動，再造虛實共融的元宇宙空間。基于代碼和算法技術的元宇宙為用戶提供了知識服務新場景，重構了知識傳播新價值。人機交互的方式，不僅關系到人類獲取信息的渠道，同樣也決定了人與人之間在網絡空間中的連接形式。伴隨著人機交互方式的改變，人與人之間的連接形式也將被重新定義和構建。

當前，國內元宇宙圖書館還處于初級發展階段，亟須從頂層設計上進行整體規劃，加大元宇宙圖書館的基礎設施建設和關鍵核心技術攻關力度，依托前沿布局的大規模5G/6G高速大帶寬網絡，加強網絡信息安全技術應用，確保網絡技術體系可控性。腦機接口和自主智能體、算力網絡、隱私計算、跨鏈計算等技術[17]支撐大規模用戶持續在線及內容高效生產和創作，人工智能、仿真交互及創作或互動平臺支持創建高仿真和強沉浸感的時空場景。區塊鏈技術實現去中心化信息存儲和認證[18]。基于元宇宙圖書館泛在環境中感知層可信感知、接入層可信身份認證和數據傳輸、互聯層可信計算、信息處理層可信賬本和存儲，構建包括基礎設施、技術基座、安全可控、內容創作和創新應用的元宇宙圖書館生態鏈。泛在互聯可信的元宇宙圖書館發展生態鏈如圖2所示。

圖2 泛在互聯可信的元宇宙圖書館發展生態鏈

3.3 人與技術協同治理

元宇宙是一個包含物理世界和虛擬世界的互聯交互空間，里面的人、物、場景可以無縫通信和交互。元宇宙圖書館的永續模式，需要一個開放、去中心化的“共治”環境，讓每個用戶參與到系統的治理、維護和運行當中，才能確保生態的長期穩定性和成長性。

元宇宙圖書館的虛擬數據，既有現實世界實體資產的映射，也有用戶創造的虛擬資產，如何將這些較高價值數據安全存儲也是首要問題之一。如果仍采取傳統中心化的數據存儲方式[19]，潛在風險巨大，也容易被控制和壟斷，導致數據得不到有效保護。元宇宙圖書館理想的數據存儲可采用IPFS去中心化分布式存儲模式[20]，開源的算法和應用程序，將數據切片分散存儲在多個獨立的網絡節點上，存儲節點數量可無限擴展，單節點存儲容量亦可靈活調整。在用戶和軟件終端，甚至在存儲網絡所有環節中，均可對存儲數據進行加密，通過私有網絡訪問密鑰、零知識證明等方法對存儲數據信息傳輸也可進行加密處理。支持隱私保護、數據冗余備份等，通過對種子節點或文件上傳方提供經濟激勵使數據價值化，實現加密存儲、授權訪問、安全備份、長時間保存等。同時，用戶還可以管理自己的數據，極大提升了數據的安全性，保護個人隱私安全。

虛實交互、萬物互聯的元宇宙與圖書館互相滲透、融合，在元宇宙圖書館生態內容建設和圖書館元宇宙發展兩個進路過程實踐中[21]，運用元宇宙技術的核心存證和通證[22]，可建立基于多節點的增信機制。在該機制中的節點信用評估模塊，對節點的歷時性、違約情況和守信記錄進行追溯和計算，依據節點評估情況，實施動態權重調整。針對元宇宙圖書館不同的供應鏈場景和環節，使用通證模塊進行相關操作，包括系統通證生成、初始化通證，分配節點通證、通證使用及回收等。分布式存儲模塊將圖書館各類公開數據、敏感隱私數據等，通過適用于元宇宙的智能合約方式上鏈，包括各參與主體的數據通用結構、不同虛擬場景和知識庫服務的個性化結構信息等，并進行分布式存證。建立在智能合約之上的元宇宙圖書館內部經濟系統，可以將契約以程序化、非托管、可驗證、可追溯、可信任的方式進行去中心化運轉。系統中不可篡改的記錄使得信用和價值得以有效傳播，并為信用的價值轉化提供可靠的基礎，建立統一的底層協議，以促進圖書館虛實世界的連接和融合，形成一個完善的圖書館虛擬世界生態系統。

3.4 倫理與法律規制治理

元宇宙圖書館去中心化的新型聯結方式帶來了更廣泛的連接性和更高程度的自主性，在其發展過程中，也將遇到價值倫理、虛擬空間管控、規制滯后等一系列新問題。利用互動轉換生成的復雜關系，很容易造成用戶徹底迷失自我，完全沉浸在場景或角色當中不能自拔，不愿回歸現實，難以完成虛擬與現實世界的轉換和通約，這就需要提升個人自我約束的能力，強化對元宇宙圖書館平臺場景和服務模式的準入規則、算法設計、隱私保護機制等前置制約和審查，開展以風險控制為目標的動態治理。同時，要建立強有力的人權保障機制及完善的法律法規制度，監管部門需進一步進行規范，主動開展元宇宙圖書館監管和規制，從監管的原則、運行規制出發，采取審慎而包容的態度，將防范化解風險與引導、激勵持續發展相結合，實現元宇宙圖書館的數據資產保護、社會行為監管和生態安全保障等方面的治理創新。

4 結語

“宇之表無極，宙之端無窮。”元宇宙圖書館的構建離不開虛實共生能力的支撐，網絡、算法和安全等信息域元素支持的元宇宙圖書館各節點能夠安全有效地協作，需要依賴協作機制提供主體數據的存證與維護，而區塊鏈技術的引入能夠引導各節點對自己的行為數據負責。同時，其擁有的存證功能對元宇宙圖書館倫理來說也是至關重要的，基于區塊鏈技術的社區自治規則已落地，規則成就秩序，秩序成就文明。在元宇宙圖書館復雜的物理安全、網絡安全、數據安全計算及數字身份安全等環境中，需要通過各種工具、策略、規制的有機結合，實現元宇宙圖書館總體安全目標，為智慧感知、智慧交互、智慧場景和服務等圖書館知識生態安全運行體系保駕護航。