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元宇宙:创建虚拟世界能否打造一个更加可持续的世界?

这是元宇宙环境和社会可持续发展的关键时刻。企业领导者不能做旁观者。


概要

  • 元宇宙商业需要强大的计算机算力,引发了对气候影响的担忧。然而,替代、数字孪生和沉浸式体验可以带来可持续发展效益。
  • 环境可持续发展至关重要,而社会可持续发展也同样重要。我们必须构建一个具有可访问性、包容性和公平性的元宇宙。
  • 企业领导者现在必须参与进来,确保以地球和人类可持续发展的方式构建元宇宙,继而实现指数级增长。

这个元宇宙的决定性时刻,可持续发展的新维度既为全球气候目标带来了重大挑战,也为实现这些目标带来了新机遇。

随着计算密集型交易的激增,对能源消耗和碳排放的担忧已经显现出来。例如,在能源使用和碳成本方面,参与加密货币交易的相对少数国家与世界其他地区之间存在巨大鸿沟。

然而,元宇宙还有望通过数字商品取代实物商品、虚拟互动取代现实世界的真实互动来大幅减少碳排放。数字孪生将帮助我们优化从地球到人类个体的现实世界。元宇宙沉浸式体验的特征可以帮助我们克服气候行动的行为障碍。

环境可持续发展重要,社会可持续发展也同样重要。我们不能忽视构建可访问、包容和公平的元宇宙的必要性。现在是时候将可持续发展融入虚拟世界前端,而不是在其呈指数级增长后再试图改进。

所有利益相关方,尤其是企业,必须谨记,我们有能力构建我们想要和需要的元宇宙,而不仅仅是在其发展的过程中成为旁观者。随着企业投资、制定新的客户战略、转型以挖掘元宇宙的潜力,更好的可持续发展成果应成为未来愿景和规划的一部分。

本文是我们元宇宙系列的一部分,在该系列中,我们探索元宇宙的不同维度。在第二篇文章中,我们研究元宇宙中新技术的引入将如何影响可持续发展,以及其对未来世界的意义。

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第一章

元宇宙数据和商业减碳竞赛

完全态元宇宙将需要更多的数据和计算—以及能源。

实现元宇宙所承诺的持久虚拟世界和体验将需要“海量的云数据”。1而生成这些数据将需要更多的算力,据估计算力会增加一千倍。当前驱动元宇宙商业的计算密集型区块链交易的增长也将如此。这些因素如何影响能源消耗,进而影响碳排放,在很大程度上取决于数据中心的效率和电能来源。

数据中心脱碳能否跟上步伐?

在过去十年,效率的提高已经将数据中心的工作负载与电能消耗解耦。从2010年到2020年,互联网流量增长了16.9倍,数据中心增长了9.4倍,而电能消耗仅增长了1.1倍。不包括加密货币挖矿,数据中心约占全球电力需求的1%。2

这些效率提升在很大程度上是由于转向由大型科技公司运营的超大规模数据中心,这些公司对控制能源成本和投资持续升级和优化选址有着浓厚的兴趣。

 

“公共云服务提供商从头开始设计其超大规模数据中心,从选址到建筑施工、清洁能源、服务器机架、冷却、软件和处理器,为其带来令人难以置信的效率产出。”安永美洲区基础设施和服务韧性主管 Amr Ahmed 表示。

 

2021年,超大规模基础设施占数据中心能源需求的45%,高于2015年的16%。3

 

大多数大型科技公司也坚定地致力于消除碳排放。一些公司已经通过可再生能源电力购买协议满足了 100% 的电力需求,并正在转向“24x7 可再生能源”,在这种情况下,数据中心的能源需求在任何时候都由特定地点的可再生能源来满足。

 

然而对于这些显著的效率和减碳成就,有几个因素可能会成为掣肘。数据隐私和本地化要求可能会说服一些公司保留或恢复自己的数据中心。此外,逼真且富有吸引力的虚拟现实体验需要低延迟传输,这可能会将数据处理推向网络边缘,更靠近用户。

 

因此,一些数据中心可能建在能源市场,因为可再生能源采购困难,或者运行条件(例如高温、湿度、电网间歇性)导致效率下降或需要碳密集型备用发电。在全球范围内继续建设绿色电网并创建韧性分布式数据中心解决方案将至关重要。

 

为元宇宙商业提供动力

 

从气候的角度来看,围绕元宇宙建立的商业惯例 — 创造、销售、拥有、投资 — 要麻烦得多。通过基于区块链的流程铸造并使用加密货币支付的非同质化代币 (NFT) 已成为转移数字艺术品和虚拟土地等资产所有权的主要方式。

 

然而,每笔以太坊交易平均能耗比 100,000 笔信用卡交易多60%,而每笔比特币交易平均能耗则多14倍(见图 2)。4

比特币挖矿所消耗的能源中只有大约25%是可再生能源。一项分析发现,单笔 NFT 交易平均产生48千克二氧化碳,相当于燃烧18升柴油。5

据估计,比特币和以太坊交易每年消耗超过300太瓦时的电力,超过全球数据中心的消耗量。6在数据中心为全球数十亿人 — 可以说每个人都拥有联网设备 — 提供服务的地方,目前只有大约3亿加密货币用户。7相较于能源密集型的工作量证明算法,向股权证明算法的转变可能会降低加密货币的能耗。

成本和收益分配之间的鸿沟突显出监管机构、投资者、消费者和其他利益相关方迫切需要进行干预,让元宇宙商业在当下可持续发展,而在其呈指数级增长后采取行动则会变得更加困难。

This image shows long exposure Blurred motion of moving walkway. The image is taken in helsinki finland.
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第二章

用虚拟取代现实

元宇宙可以推动现实世界的可持续发展效益。

安永-博智隆 EMEIA 区数字主管 Thomas Møller 表示:“元宇宙提供的功能不受物理世界的限制,可以成为企业正在尝试做的事情的强大推动力。” 此外,他补充道:“从测试到组装和拆卸,再到新产品和服务开发,虚拟化可以更快地打造更好的客户成果和体验,同时减少现实世界的资源消耗。”

用元宇宙中的数字和虚拟替代品取代资源密集型的实物商品和现实世界的体验可以推动巨大的可持续发展效益。物理世界的数字孪生结合物联网、可视化和来自各种来源的现实世界数据,将使优化达到新的水平 — 从地球到人类个体。

虚拟消耗:更少的现实资源

与现实世界中的同类产品相比,元宇宙中的数字产品和虚拟体验可能会大大降低能源消耗,提高碳效率。随着元宇宙产品变得越来越有吸引力,消费者可能会将其有限的预算分配到更可持续的虚拟产品上,从而对可持续发展产生显著的积极影响。

例如,在全球牛仔布贸易中,每年产生16.0公吨的二氧化碳和47亿立方米的水。8如果消费者选择为其虚拟形象购买虚拟牛仔布,而不是购买实物牛仔布,则可以节省大量的碳和水。根据安永未来消费者指数,21%的消费者打算在未来减少购买实物商品,因为他们希望更多地使用数字化方式。

如果这种取代使牛仔布的实物贸易减少10%,那么减少的二氧化碳排放相当于近35万辆美国内燃机汽车的年排放量,减少的水消耗相当于超过40万中国消费者的年人均足迹。9从不同类别的消费支出来看,替代效应可能会显著提升碳和资源效率。

逼真的虚拟试穿体验也可以产生可观的可持续发展效益。随着全球在线销售的增长,退货也随之增加。例如,在美国,2021年21%的线上销售商品被退货。消费者经常会过度购买、“包围式购买”(因不确定尺寸或颜色)。10退货导致运输里程、包装和库存增加一倍。针对这些虚假信号,公司有时会过度生产产品,从而导致更多浪费。

与任何形式的沉浸式技术一样,元宇宙可能会提供物理世界无法提供的许多承诺。

在元宇宙中相遇:一种新的出行方式

航空和地面的休闲和商务出行,也可能在很大程度上被元宇宙体验所取代。在疫情爆发之前,航空出行碳排放量占全球排放总量的2.5%,疫情爆发后航空出行的碳排放量减少了一半。11商界和消费者都认识到,视频会议虽然不是很好的方式,但对于团队会议、虚拟欢乐时光等许多用途来说已经足够了。

想象一下在元宇宙中聚会,无论是工作还是娱乐,都具有真实的个人存在感,而且能够协作、分享和再创作,而呈现的方式与在“现场”聚会中完全不同 — 无需花费时间、费用,也不像传统出行那么复杂。

这已经在基于元宇宙的音乐会上实现了,如果在现实世界举行,这些音乐会将引发成千上万人的旅行。虽然面对面的互动很重要,但元宇宙旅行有可能会取代许多可有可无的旅行。

数字孪生:用虚拟优化物理

人工智能、增强现实/虚拟现实、物联网和卫星生成数据在元宇宙中的融合有望升级数字孪生。对于现实世界实体和流程的虚拟表现,数字孪生可以帮助推动从供应链和制造资产到个人的全球层面的可持续发展:

  • 欧洲航天局正在努力实现地球的数字孪生,这将有助于可视化和预测人类活动对地球的影响,模拟不同的情景以告知政策决策者。该项目将从关键的行星子系统开始,例如南极洲、海洋、森林和气候。
  • 制造业和供应链数字孪生可以推动材料投入、流程、能源、可追溯性和物流的优化。将数字孪生与敏捷制造应用(例如生成设计和增材制造)相结合,这种方式已经在许多行业中实施,可以显著减少废料和能源使用。
  • 数字患者孪生技术 (EN) 集成了传统医疗记录之外的广泛数据源 — 从可穿戴传感器到空气污染水平 — 预测个人未来的健康状况,从而实现更好的护理和结果。

但对于数字孪生来说,最大的可持续发展机会 — 当务之急 — 可能在城市,因为全球70%的碳排放都发生在城市。12仅建筑施工(供暖、制冷、照明等)就占全球排放量的28%。预计到2060 年,全球建筑面积将翻一番,这相当于在今后40年每个月都新建一个纽约市。13

安永团队撰写的白皮书 (EN)(pdf)显示,数字孪生可以将:

  • 建筑物的碳排放量减少 50%
  • 运维效率提升35%
  • 人类生产力提高 20%
  • 空间利用率提高 15%

“作为物联网、3-D可视化、开放数据和移动数据的纽带,城市数字孪生是当今唯一的现实世界元宇宙,”城市数字孪生平台提供商Cityzenith 首席执行官 Michael Jansen 表示:“消除建筑环境中的排放需要整合不同类型的工具,模拟 if-then(如果-就)场景。城市数字孪生擅长处理数据多样性、大规模可视化和多系统模拟,因而非常适合这类挑战。”

Jansen 表示,未来我们可能会看到构建数字孪生的城市系统与区域或城市范围的孪生互连,让城市管理者深入了解城市的新陈代谢,以及获得广泛的可持续发展效益的新机会。

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第三章

通过沉浸式体验促进气候行动

沉浸式体验可以帮助我们克服气候行动的人类行为障碍。

应对气候变化的最大障碍不是技术,而是行为。行为进化通过双曲贴现使我们在“当下”获得成功,对现在的小回报和成本的重视远高于未来的大回报。对于气候变化等长期、看似循序渐进的问题,人类行为是灾难的根源。

应对气候变化的心理障碍

我们的短期偏见是如此根深蒂固,我们很难感知气候变化,即使变化很快。一项针对 20 亿社交媒体帖子的研究发现,以往被认为是极端的天气条件,我们很快就习以为常了。研究表明,人们对正常天气的看法仅仅基于过去2-8年发生的事情。14

幸运的是,沉浸式体验将构成元宇宙的核心要素,能够挖掘我们的内心深处提升气候意识,从而激发行动。虚拟现实环境为用户提供了三个关键的体验维度:

  • 存在感:用户忘记其身处于合成的媒介体验中。
  • 沉浸感:媒介的科技含量使存在成为可能。
  • 具身化:一个人可以在环境中改变视角或角色。15

“与任何形式的沉浸式技术一样,元宇宙可能会提供物理世界无法提供的许多承诺,”俄勒冈大学新闻与传播学院助理教授 David Markowitz 表示。他与斯坦福大学虚拟人机交互实验室的创始主任 Jeremy Bailenson 共同撰写了《虚拟现实与气候变化心理学》一书。

“例如,你可以让时间加速,提供气候科学预测的 2050 年或 2100 年未来世界的体验。你可以让人们给予更多关注,因为他们的大脑将未来世界的体验视为现实,而不是气候活动人士多年来发表的看法。” Markowitz 说道。

沉浸式体验产生更大影响

与虚拟现实和气候以及其他可持续发展问题相关的诸多试验表明,沉浸式体验会带来更好的学习成果、更个性化的影响以及更强烈的情感参与。

在一项与气候无关的虚拟现实试验中,参与者化身为一个被赶出家门的人,在旧金山街头体验了无家可归者的生活和互动。有过这种体验的人更有可能为无家可归者争取权利。

类似的具身体验 — 可能是气候移民,或是受极端天气事件影响的人 — 有可能推动有意义的气候行动。Markowitz 表示:“如果你设身处地为别人着想,你就会对那个人、那群人更有同理心,这一点不难理解。”



如果解决气候变化的最大障碍是行为,那么沉浸式体验可以增强情感参与,然后推动有意义的行动。



Markowitz 表示,游戏化是发展中的元宇宙的另一个核心要素,它也可以与沉浸式体验一起推动可持续发展行为。在几年前的一项模拟、非沉浸式试验中,环保游戏玩家更有可能采取能源对话行动。 “如果这是基准,想象一下通过沉浸式体验和游戏化,以及人们可能做出的更重要的决定,我们可能达成什么目标?”Markowitz 说道。

Markowitz 表示,这些沉浸式体验还可能推动企业采取气候行动。品牌可能会通过让消费者身临其境地体验产品的可持续发展历程和属性来证明其在环保方面的诚意。

展示气候行动的沉浸式体验对消费者的影响可能远远大于已发表的看法,而没有实质性可持续发展经验的公司将处于不利地位。 “它可以揭示谁是真正的行动者,谁可能只是走过场。” Markowitz 表示。

Commuters walking toward the underground in colorfully lit Levent station in Levent , Istanbul.
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第四章

不要忘记元宇宙 ESG 中的“S”

我们不能错过这个以人类福祉为中心的新虚拟世界的机会。

这是元宇宙的决定性时刻。重要的参与者正在做出承诺和投资。系统正在布局中。许多新机会正在出现,但同时也有些机会接近尾声。

 

在这一刻,我们不能只关注如何将环境可持续性融入元宇宙。我们还必须问,我们如何才能抓住这个机会,以确保在元宇宙中合并的新虚拟世界不会简单地引入当前世界不可持续的社会维度。

 

“有机会从一开始就设计元宇宙,致力提升许多利益相关方的包容性和公平性,而不是使之成为富人和有权人的领域。”安永全球可持续发展副主席 Steve Varley 表示。此外,他还提醒道: “我们需要在元宇宙中的可访问性、多样性、包容性和公平性问题变得根深蒂固之前将其解决。”

 

我们如何才能让元宇宙优于我们当下的现实世界?这个问题没有简单的答案,也不是一个人能解决的。这将需要企业、监管机构、投资者、学术界和民间社会组织有意向开展广泛和多样化的合作。

 

例如,在创建虚拟世界时,企业与学术界合作以了解这些世界中的系统运作方式,以及其对用户的影响是很重要的。

 

我们需要在元宇宙中的可访问性、多样性、包容性和公平性问题变得根深蒂固之前将其解决。

此外,科技公司和各种潜在用户之间的合作也极其重要,可以了解潜在用户真正所需和所想,使其以可负担的成本访问元宇宙,这是访问元宇宙的公平方式。

在教育领域,这些技术和利益相关方合作可以共同创造包容和公平。Varley 说道: “虽然元宇宙有扩大收入差距的风险,但它也可能成为缩小差距的一种手段,让全世界的人们都能更容易地获得教育。想象一下,一所元宇宙大学为年轻人提供沉浸式体验和虚拟合作的可能性,无论其收入高低和身处何处。”

企业必须引领塑造可持续的元宇宙

最终,我们不应该听任自己只是简单地观察元宇宙的发展。元宇宙有多种可能的未来,我们有能力和解决方案来创造一个未来,在物理世界中实现环境可持续发展,在虚拟世界中实现人类繁荣。

元宇宙开启了可持续发展的新维度,现在是企业在这个关键时刻发挥领导作用的时候了,充分利用其创新、召集力和投资优势。首先,企业与利益相关方合作,制定我们希望和需要的元宇宙愿景,并为愿景的达成制定基于未来的战略。


结语

元宇宙开启了可持续性的新维度,既有挑战,也有机遇。计算密集型交易引发了对能源消耗和碳排放的担忧。然而,虚拟世界通过用虚拟商品和体验代替实物商品和体验、使用数字孪生进行优化以及通过身临其境的体验克服气候行动的行为障碍,将有望实现碳减排。社会可持续性同样重要,我们必须确保虚拟世界对所有人来说都是可访问的、包容的和公平的。要取得成功,企业必须发挥领导作用。

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