序二

质量、运动与信息，是物质世界的三大基本要素。能量是物质的动态形式，是质量与运动的倍乘组合，是维持自然界生态平衡的动力和源泉。而信息大多以数据的形态展现，是客观规律的表达，但需要经常去发现和挖掘。信息和数据的关系，就像金子和沙子的关系。人类文明史很大的一部分，就是不断地利用能量，产生、积累和利用数据，再去发现和掌握更大的能量，产生和积累更大量的数据，从而不断实现文明进阶和晋级的过程。

从可追溯物理数据的角度上说，信息发展史起于宇宙大爆炸之初。随着人类的出现，文明的发展，不断地以各种数据形式表达、记录、处理和传输，数据量也越来越巨大。从结绳记事到算盘，到20世纪50年代电子计算机的出现，将人类的信息处理能力升级到机器时代。计算机互联网、移动互联网极大提高了人类产生、传输、处理、使用数据的能力。今天人类又来到人机融合的时代序幕前。

起源于科幻概念的元宇宙，很好地契合了这一发展机遇，70多年来，IT（信息技术）和互联网的发展，为人类在算力、算法、存储和传输等方面做了很好的积累和铺垫，随着人工智能、虚拟现实与增强现实、区块链、脑机接口等技术的发展，以新媒体、电商、社交等简单信息交互为主的传统互联网经济将被重新定义，元宇宙形式的应用场景会越来越丰富和深入，将为我们开辟虚实融合的生活、生产和生命空间。

同时，数据作为生产要素，也第一次被列入国家的要素市场建设纲要，成为重点关注的七大生产要素之一，成为未来数字经济的基础生产资料。而数据要成为要素可交易和流转，就必须解决权属和防篡改等问题，区块链是解决这一问题的一条有效的技术路径。

元宇宙应用会带来数据量成千上万倍增加，数据要素化会成百上千倍地增加算力需求，而支撑巨量数据和算力需要大量的能量——电力。目前我们的清洁能源产能有限，元宇宙的发展可能受到碳中和目标的约束。但我也相信，如书中所言，随着绿色能源革命的推进，通过IT技术自身的不断发展进步，单位能量将能处理更多的数据，且元宇宙的深度应用，会降低很多产业的能耗，新的清洁能源技术还在不断涌现和放量，元宇宙一定能摆脱能量的约束，迎来光辉灿烂的明天。

宏大主题，独特洞察，娓娓叙事，把复杂的问题简单化阐述，正是作者的风格和能力。熊焰是我多年的朋友，于工作之余，笔耕不辍，令人佩服。

高文
中国工程院院士
鹏城实验室主任
北京大学信息与工程科学部主任、教授
2022年2月于深圳