趙 敏

走向智能研究院，北京，100028

關于不同類型的世界的劃分，論述不同，見解各異。早期有卡爾·波普爾經(jīng)典的 “老三個世界(物理世界、精神世界、客觀知識世界)”之說，近期有世界經(jīng)濟論壇創(chuàng)始人克勞斯·施瓦布的“新三個世界(物理世界、生物世界、數(shù)字世界)”之說，以及中國科學院自動化研究所王飛躍研究員提出的“平行世界(物理世界、心理世界、人工世界)”之說。《三體智能革命》則提出了全新的“三體世界(物理實體、意識人體、數(shù)字虛體)”的獨立見解。對于第一體的物理實體和第二體的意識人體，大家非常熟悉，而作為第三體的數(shù)字虛體，正在以迅速膨脹、互聯(lián)和聚合之勢展現(xiàn)在人們的面前。

數(shù)字虛體是一種用來驅(qū)動軟硬件設備的高級數(shù)理邏輯系統(tǒng)，它能幫助操作者控制、執(zhí)行、復制或創(chuàng)建各種應用，也可以自我優(yōu)化和自主發(fā)展，最終演化出自我意識，形成自己的數(shù)字語言、自己的數(shù)字思維、自己的數(shù)字化演進規(guī)律，與人協(xié)作或平行于人類發(fā)展。數(shù)字虛體也可以簡稱為“數(shù)體”。

1 數(shù)字虛體引領新一輪科技革命

1.1 萬物演化，界分三體

世間萬物，有序演進。時空不同，規(guī)律相同。

很多科學家和學者都以不同的角度與觀點來研究和詮釋萬物演進的規(guī)律。一些學者都已經(jīng)或正在試圖用“三個世界”的觀點來觀察和解釋今天智能化的發(fā)展趨勢，但是根據(jù)筆者的長期觀察，“三個世界”這個已經(jīng)被廣泛使用的術語，已經(jīng)無法更準確地解讀今天的技術發(fā)展趨勢，有必要找到一組新的術語，能夠繼承三個世界的精髓，能夠容納下更多的技術內(nèi)涵，同時還能夠與事物的發(fā)展規(guī)律相吻合。因此，筆者把研究的目光放在了“體”上。

在《三體智能革命》一書中，按照出現(xiàn)的時間順序，筆者把世界分為三類“體”：

第一體：物理實體，由自然界物質(zhì)以及人類所創(chuàng)造的各種實體設備(啞設備)、人造材料所構成的物質(zhì)與材料世界。物理實體伴隨宇宙誕生而存在，迄今已經(jīng)有約138億年歷史。

第二體：意識人體，人是地球上所有生物體的杰出代表，構成了社會的基本要素。人體具有自身的智能反應與智慧的意識活動。意識人體的杰出代表智人在30萬年前走出非洲。

第三體：數(shù)字虛體，存在于電腦和網(wǎng)絡設備之中的一種用來驅(qū)動軟硬件設備的高級數(shù)理邏輯系統(tǒng)，基于電腦而實現(xiàn)，源于軟件而發(fā)展，載于網(wǎng)絡而增強，由于知識而智能。數(shù)字虛體大約在60多年前伴隨電腦出現(xiàn)而形成。

三體順序的排列，既符合時序和事物發(fā)展的客觀規(guī)律，也在內(nèi)涵上更加豐富和全面，它形成了對波普爾經(jīng)典的“老三個世界”理論的某種替代，和對施瓦布的“新三個世界”、王飛躍的“平行世界”理論的補充與發(fā)展，可以更準確、全面地詮釋客觀世界的發(fā)展規(guī)律。

用“體”而不是用“世界”，能更好地概括客觀現(xiàn)實世界中的諸多要素，并能更準確地描述智能的緣起、發(fā)展現(xiàn)狀和未來?！笆澜纭币辉~，在空間上限定性更大一些，會因為思維定式而讓人囿于某種想象；而“體”一詞，則在空間尺度上可大可小，而且更重要的是，“體”在語義上比較容易在“主體”和“客體”之間轉(zhuǎn)換，而“世界”一詞則不易做到。

在對應分類上，每個詞匯都是因果相生、虛實結合，詞匯之間做到了彼此對應。例如，物理實體一詞，其中“物理”原意指自然規(guī)律或研究自然規(guī)律的物理學科，“實體”則強調(diào)其形態(tài)是占時空、有質(zhì)量的；意識人體一詞中的“意識”指人腦對大腦內(nèi)外表象的覺察，是心理活動，而“人體”則是一種實實在在的生物實體；數(shù)字虛體一詞，其中“數(shù)字”是以二進制數(shù)字構成的純數(shù)理邏輯，“虛體”則與實體對應，是一種在數(shù)字空間中對實際事物形態(tài)進行數(shù)字化鏡像的映射體(數(shù)字孿生)。三體術語之間的內(nèi)涵與對應關系如表1所示。

表1 三體術語之間的內(nèi)涵對應關系

數(shù)字虛體的面世，某種程度上改變了我們原本生存的二元世界的原貌，極大地引領了科技革命的發(fā)生與發(fā)展，推動了第三次工業(yè)革命的形成。

1.2 數(shù)體崛起，無限膨脹

對于第一體、第二體，大家都身在其中，可謂熟悉至極，不再贅述。作為后起之秀的第三體——數(shù)字虛體，近年來飛速崛起，正在迅速地膨脹、互聯(lián)和聚合。

實際上，只要你使用計算機，就必須與計算機上的軟件打交道。計算機硬件(以芯片為代表)，是構成賽博空間(Cyberspace)的物理介質(zhì)，通過科學效應(如電場、磁場、電磁場)而實現(xiàn)其底層功能，支撐了賽博空間的存在。運行在其中的軟件，則是調(diào)用計算機硬件的底層功能的指令序列和數(shù)據(jù)的集合。每當我們登錄計算機之后，在屏幕上就會為我們打開一個虛擬的、可以無限延伸的賽博空間。如果我們忽略(或省略)底層的電磁效應和物理介質(zhì)，那么，賽博空間就簡化為我們每天都打交道的數(shù)字空間。有芯片，就必有數(shù)字空間。

人們在過去的60多年里，創(chuàng)造和使用了無數(shù)的、大大小小的數(shù)字空間，它們彼此分立，互不歸屬，形態(tài)各異，形成了無數(shù)的數(shù)字化孤島，包含了大量的信息碎片。

在這些數(shù)字空間中，人們可以用軟件創(chuàng)造、編輯、合并、刪除、放大、縮小、疊加、存儲任何形態(tài)的數(shù)字化形體(模型)，如數(shù)字化的曲軸、齒輪、箱體、燃油、飛行器、道路、樹木、建筑、乃至人體等，以及定義和描述這些數(shù)字化形體的運動學和動力學狀態(tài)。這樣的操作，在尺度上由小到大，在結構上由簡單到復雜，在層級上由部件到整機，在狀態(tài)上由靜止到運動，在功能上由機械到生物，在仿真上由數(shù)字到數(shù)字物理一體化，在節(jié)點上由單機到網(wǎng)絡，等等。數(shù)字空間的深度、廣度、聚合度、耦合度、集成度等都在擴展。

借助計算機上的數(shù)字空間和運行在其中的數(shù)字虛體，過去人類能做的事情，很多都可以在計算機上做，很多過去人類只能想一想但是無法去實現(xiàn)的事情，現(xiàn)在也可以在計算機上實現(xiàn)。幾十年來，軟件定義機器、軟件定義制造，得到了完美的詮釋與實踐。

十幾年來，在飛速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)特別是移動互聯(lián)網(wǎng)的打通與“融合”下，數(shù)字空間的碎片數(shù)量正在大大減少，而體量正在急劇增加，運行在其中的數(shù)字虛體愈來愈強大。未來的數(shù)字虛體世界，就是要借助互聯(lián)網(wǎng)，把所有的數(shù)字化孤島、信息碎片都聯(lián)接起來，形成一個完整的、無限的、人類(和/或數(shù)字智能體)可以任意編輯操作的數(shù)字世界，乃至數(shù)字宇宙，讓數(shù)字虛體健康卓越地繁衍、成長與發(fā)展壯大。

1.3 打破時空，數(shù)體永生

數(shù)字空間的崛起，取決于計算機軟硬件技術的發(fā)展，取決于互聯(lián)網(wǎng)帶寬的提高，取決于知識的泛在，取決于使用人群的價值傾向等等，但是，其崛起與傳統(tǒng)的資源(如人、財、物)的限制關系正在逐步變?nèi)?，特別是與千百年來最大的傳統(tǒng)資源限制——土地、海洋、天空的限制，已經(jīng)毫不相關，沒有什么東西能夠阻擋數(shù)字空間的延伸與前進。不僅如此，數(shù)字空間中的軟件還可以為這一切傳統(tǒng)的資源來代言，這正是為什么互聯(lián)網(wǎng)具有蕩平時空障礙的巨大威力，輕易就把過去潛藏在深山老林、邊遠地區(qū)、街巷市井中的難以發(fā)現(xiàn)、無人問津的很多寶貴資源，源源不斷地推送到了世人的面前。

不僅在資源的聯(lián)接上所向披靡，在對第一體、第二體的數(shù)字化定義、描述與記錄上，數(shù)字虛體具有無可比擬的優(yōu)勢。筆者在《三體智能革命》一書寫到：這個數(shù)字世界是全息的，可以完整地映射物理實體世界，可以完整地記錄意識人體世界中的性格、思維、習慣、生活中的一切一切。所有的系統(tǒng)或應用軟件、固件等，所有的微信類社交等，所有的“網(wǎng)紅”、網(wǎng)店、網(wǎng)絡XX等，所有的數(shù)字照片、視頻等，所有的棋牌類的博弈招數(shù)等，所有的產(chǎn)品/過程/工業(yè)大數(shù)據(jù)等……所有能夠被數(shù)字化的一切事物，都運行、活躍、生存在數(shù)字虛體之中，形成數(shù)字孿生(digital twin,DT)。

即使想在數(shù)體空間中重塑一個“你自己”，也并非難事：讓所有記載著與“你自己”有關的信息知識的數(shù)據(jù)，逐漸地匯聚在“你自己”的數(shù)字虛體身上，使其像你一樣成長，如你一般生活，隨你一起工作，伴你一起變老。而數(shù)字虛體世界的這個“你自己”的“身體”，也會準確地映射出你的身體狀況，毫無偏差。即使你的物理身體死亡了，你的數(shù)字虛體依然存活，甚至還會不斷地有與你相關的信息進入數(shù)字虛體世界，充實到你的虛體之中，讓數(shù)字虛體中的你繼續(xù)生活，繼續(xù)成長，繼續(xù)與你的親朋好友保持順暢的交流。人類千萬年不斷追求的長生夢，也許會以這種虛擬的方式得到實現(xiàn)。

數(shù)字虛體世界中的0/1空間是人類的偉大發(fā)明，是延伸了第二體生物智能、改造未來的第一體實體智能的人造數(shù)字宇宙。它無邊無界，無形無態(tài)，無限延伸，無窮無盡，但是，第一體、第二體世界卻可以在其中有形有態(tài)，有痕有跡，有褒有貶，有情有義。第三體充分展示、映射第一體和第二體；歸屬于第二體的人類可以藉由第三體，對第一體進行更好的駕馭和掌控，打造更好的第三體，同時也更好地認識、繼承和捍衛(wèi)第二體本身。無論是哪一體，都將因為數(shù)字虛體的出現(xiàn)以及三體之間的彼此相互作用、借鑒與融合而變得更加美好。

1.4 無數(shù)體，不智能

智能化是一個人造系統(tǒng)逐漸具有人造智能的過程。智能化的最終結果，有可能讓數(shù)字虛體完全擺脫人類的思維意識模式，獲得平行于人類意識而獨立發(fā)展的機會。

《三體智能革命》一書指出：從早先是“啞系統(tǒng)”的非智能化人造系統(tǒng)，發(fā)展到具有人造智能的智能化系統(tǒng)，有以下三個進化路徑：

第一進化路徑：數(shù)字化移民，在物理設備中嵌入數(shù)字化計算內(nèi)核。

數(shù)字化一切可以數(shù)字化的事物。凡是能嵌入計算內(nèi)核的物理設備，都會形成賽博系統(tǒng)，變身成為數(shù)字化移民。目前數(shù)字化移民正在以前所未有的速度激增。

第二進化路徑：網(wǎng)絡化聯(lián)接，形成廣域比特化數(shù)據(jù)通道。

網(wǎng)聯(lián)一切可以聯(lián)接的事物。唯有互聯(lián)，賽博系統(tǒng)才能發(fā)展成為賽博物理系統(tǒng)(CPS)，唯有互聯(lián)，才能打通比特化數(shù)據(jù)流通道，搭載數(shù)據(jù)、信息與知識，實現(xiàn)計算、控制和決策。萬物互聯(lián)，既是智能化的路徑，也是智能化的結果。

第三進化路徑：主體認知化，形成三體大知識交互能力。

一個僅僅擁有嵌入式芯片的人造系統(tǒng)還談不上智能物，頂多就是一個可以進行遠程聯(lián)網(wǎng)控制的物件而已。而一旦這個人工系統(tǒng)嵌入了數(shù)字虛體智能，那么它就被“賦予”了認知的主體性，必然是一個嶄新的智能控制設備。這樣的設備將通過各種聯(lián)網(wǎng)(互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)乃至未來的體聯(lián)網(wǎng)、腦聯(lián)網(wǎng)等等)自由地調(diào)取整個人類意識空間、數(shù)體空間的大知識和“云智能”。未來，三體都將產(chǎn)生知識，從而形成大知識的時代。泛在的大知識如同水、燃氣和電一樣，將成為人類、數(shù)字體乃至智能物三類智能主體共存的世界運行的基本要素。

無數(shù)體，不智能。以軟件為代表的電腦智能一直是人腦意識和認知能力在數(shù)字空間的延伸與發(fā)展。伴隨著數(shù)字空間的膨脹和智能技術的演進，數(shù)字虛體不僅可以實現(xiàn)狀態(tài)感知、實時分析、自主決策、精準執(zhí)行，甚至也開始了自我學習提升，并且向著更加智能化的數(shù)字虛體智能演進：未來數(shù)字虛體中會有其自身的運行法則和發(fā)展規(guī)律，甚至可以形成獨立的自我意識，乃至出現(xiàn)數(shù)字人格，完整、完美地形成了數(shù)體智能，成為平行于人類智能的新智能主體。

2 數(shù)字虛體深度掌控物理世界

2.1 賽博空間，電磁主體

賽博是如何產(chǎn)生的？其覆蓋的范圍有多大？到底如何準確解讀維納的《控制論》(也有人譯為“賽博學”)？是不是從機器到動物都可以含括在賽博的范疇之內(nèi)？這些都是學術界仍然有爭議的問題。在《三體智能革命》一書中，筆者對此進行了討論。

筆者以為，賽博無處不在，皆因電磁緣起。首先要了解的，應該是電。

3000多年前的殷商時期，中國甲骨文中就有了“雷”及“電”的形聲字。2000年前，古羅馬的醫(yī)生就知道觸摸電鰩(一種可發(fā)出電擊的魚)可以治療痛風和頭疼。直到1752年，美國的本杰明·富蘭克林用一個極其危險的風箏實驗，證明了天空的閃電和地面上的電是一回事。電存在于所有的物體之中。1831年英國的邁克爾·法拉第發(fā)現(xiàn)磁場和電場可以相互產(chǎn)生與轉(zhuǎn)換。由此，人類踏上了探索使用電磁的偉大征程。

1887年德國物理學家赫茲發(fā)現(xiàn)了電磁波的存在，意大利人馬可尼在1894年第一次在家里用無線電波打響了10 m以外的電鈴，并在1898年驗證了諸如無線電、光等都是不同形式的電磁波。同年，特斯拉已經(jīng)可以用無線電波操縱自己發(fā)明的遙控船了。

賽博并不神秘，早期的賽博就是基于電磁的遠程控制，具體的實現(xiàn)手段以雷達和天線為主，從遙控水雷到遙控宇宙飛船?，F(xiàn)在人類用電磁信號控制一個宇航器的最遠距離是170億km——2012年NASA(美國國家航空航天局)對快要飛出太陽系的“旅行者1號”發(fā)出了遙控指令，讓它的照相機對地球做了最后一次“自拍”。這道以光速飛馳的控制指令要16 h才能到達。2017年11月底，NASA項目團隊又成功地喚醒了沉睡37年之久的一組航跡修正推進器，控制指令在太空的傳輸時間已經(jīng)延長到19h35min，據(jù)估算遙控距離為210億km。這恐怕是人類使用電磁波對一個人造系統(tǒng)所做的最遙遠的控制了！

當然，人類對賽博的應用遠不止于此。進入21世紀以來，賽博在軍事領域得到了高度重視，賽博空間一詞大行其道。2009年4月，在美國國防部的倡導下，《賽博力量和國家安全》一書出版發(fā)行，該書對賽博空間做了定義與全面介紹，認為賽博空間是一個可操作的領域，由電磁頻譜、電子系統(tǒng)及網(wǎng)絡化基礎設施三部分組成，人類通過電子技術和電磁頻譜進入該領域，進行信息的創(chuàng)建、存儲、修改、交換和利用。該定義強調(diào)了賽博空間包含以下三個基本部分：電磁頻譜——主要指遠程控制與信息承載能力；電子系統(tǒng)——主要指計算機等設備所形成的傳感、計算與運行能力；網(wǎng)絡設施——主要指基于網(wǎng)絡的互聯(lián)互通能力。

2013年美國國防部進一步將賽博空間闡述為：“信息環(huán)境中的一個全球域，由相互依賴的信息基礎設施及其內(nèi)部數(shù)據(jù)構成，這些網(wǎng)絡包括互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、計算機系統(tǒng)及嵌入式處理器與控制器”。賽博空間不完全等于計算機網(wǎng)絡或因特網(wǎng)空間，其含義更寬泛，既包括網(wǎng)絡空間、電磁空間及其擴展延伸的虛擬空間，也包括使用各種電磁能量的相關基礎設施的物理空間和有人參與的虛擬環(huán)境，因為人類需要用電磁來實現(xiàn)必要的無線控制動作。例如，衛(wèi)星導航網(wǎng)絡、交通指控網(wǎng)、軍事指控網(wǎng)、電視網(wǎng)等所有以傳輸、處理、存儲數(shù)字信號為特征的同構和異構網(wǎng)絡，以及數(shù)不盡的無線遙控致動器。

由上所述，從任何的電子系統(tǒng)、網(wǎng)絡設施的內(nèi)部到外部，任何的空間內(nèi)，都可以充斥著各種用途、各種頻譜、搭載了各種信號的電磁波——如廣播、電視、CDMA、GSM、WCDMA、WiFi、藍牙、紅外乃至NFC等。人們每天都離不開電磁波。藉由建立在電磁波上的互聯(lián)網(wǎng)和各種網(wǎng)絡，可以跨越任何時空限制來實現(xiàn)無限延伸的賽博空間中的遠程控制，如在地球上某一點來建設、修改、控制甚至破壞另外半球的設備已經(jīng)不是難事。

由電磁，而賽博。電磁，是賽博空間的造就者、主導者和傳承者。沒有電磁，就沒有賽博空間。當然，如果沒有電，也就沒有電磁。因此，任何的賽博設備，都離不開一個最基本的要素——電。

2.2 賽博設備，電磁造數(shù)

類似于二進制的數(shù)理邏輯系統(tǒng)——八卦符號系統(tǒng)，發(fā)明于7000多年前無文字時代，屬于中國人的一個創(chuàng)舉。在八卦符號系統(tǒng)中，陰為0，陽為1，陰陽的不同組合，既表示不同層級的卦象(如兩儀、四象、八卦等)，也表示了數(shù)理——二進制數(shù)字0/1的排列與組合，可惜國人數(shù)千年間都沒有認識到這一點。首先提出二進制運算規(guī)則，并且認識到八卦符號系統(tǒng)是最早的二進制符號系統(tǒng)的，是德國數(shù)學家萊布尼茨。他的演算結果如圖1所示。

圖1 二進制對應十進制的演算(筆者拍攝于柏林科技博物館)Fig.1 Calculation of binary corresponds to decimal(photo by Deutsches Technikmuseum Berlin)

除了太極拳里面用人的肢體所表示的陰、陽(0和1)之外，實現(xiàn)二進制數(shù)理邏輯的人造系統(tǒng)非常多?？梢杂霉P畫，可以用燈光，可以用穿孔紙帶，可以用晶體管……

作為一種數(shù)字信息，二進制(0和1)在展示上必須依靠特定物理載體來實現(xiàn)，無法抽象地、無介質(zhì)地獨立存在。不管是用筆畫表示的“—，--”(陽，陰)，還是用燈光表示的“亮，暗”，或者是用穿孔紙帶表示的“有孔，無孔”，亦或是用晶體管中的電流表示的“通，斷”，它們都需要物理介質(zhì)作為基本支撐。參照原工業(yè)和信息化部副部長楊學山教授撰寫的《論信息》一書中“信息是由載體與/或外殼承載并表達的一起客觀存在的含義”，可以認為，信息必須有自己的“載體”與/或“外殼”，在這里，筆畫、燈光、紙孔、電流就是上述舉例的載體。

顯然，在上面列舉的實現(xiàn)“0/1”的方式中，用傳統(tǒng)的筆畫書寫表示是最慢的；用燈光表示比較快，但是燈泡占用空間較大；用穿孔紙帶表示占空間不大，而且處理速度較快，但是無法持續(xù)提高運算速度和打孔密度；而用晶體管來表示不僅速度快、占空間小，而且可以持續(xù)提高運算速度和晶體管的密度。因此，以電磁造數(shù)——用晶體管構建邏輯門電路來實現(xiàn)邏輯運算，形成了集成電路。高度密集化的超大規(guī)模集成電路造就了今天最常見的一種賽博設備——芯片。

由賽博，而數(shù)字。從實現(xiàn)原理上說，電場構成了芯片中計算和傳導的物理場，磁場構成了芯片中存儲的物理場，電/磁場構成了無線網(wǎng)絡的物理場。因此，沒有穩(wěn)定的物質(zhì)(半導體PN結)，就沒有穩(wěn)定的電/磁場，也就沒有穩(wěn)定的二進制“0/1”，當然也就沒有穩(wěn)定的數(shù)字空間的存在?！皵?shù)字—電磁—物質(zhì)”就是這樣和諧地統(tǒng)一到了芯片——這個最基本的物理介質(zhì)上。

2.3 硬件軟件，虛實合體

僅僅有了由芯片組成的計算機等賽博設備還是遠遠不夠的。計算機要想正常工作，必須由人賦予基本的運行指令(程序)，在人和計算機之間能夠彼此順暢地傳遞和交換信息。因此，人與計算機之間傳遞信息的媒介(通信的語言)——計算機語言就誕生了。為了使計算機進行各種工作，就需要有一套用來編寫計算機程序的字符和語法規(guī)則，由這些字符和語法規(guī)則組成計算機各種指令(語句)，賦予各種數(shù)據(jù)，就形成了計算機能夠識別和接受的語言，形成了軟件程序。

計算機(芯片)中的每一個動作、步驟，都是按照已經(jīng)用計算機語言編好的程序來驅(qū)動芯片的底層功能來執(zhí)行的。程序就是計算機要執(zhí)行的指令的集合。程序身兼二任，相當于一個“同聲翻譯”，面向人的界面上，都是用人類語言來編寫的；面向芯片的界面上，都是用最基本的機器語言來編寫的。因此在人機交互過程中，所有的信息都能夠彼此互通互懂。而在芯片的底層，所有的程序都是用“0/1”(晶體管電流的通/斷)來表示的。因此，無論多么復雜的程序，都是一系列的二進制數(shù)字“0/1”組成的。

由數(shù)字，而軟件。這一系列的二進制數(shù)字“0/1”構成了我們常說的“軟件”。如果沒有軟件，所有的計算機都是擺設。形形色色、大大小小、不同用途的軟件，定義了數(shù)據(jù)，定義了模型，定義了功能，定義了機器，定義了過程，定義了規(guī)則，定義了網(wǎng)絡，定義了虛擬的數(shù)字世界，定義了制造業(yè)，定義了可以定義的一切。

軟件和硬件，數(shù)字和物理，在肉眼不可見的納米級別的芯片空間中，在電/磁場的波谷與波峰上，歷史性地相遇、相知、相伴與合體。在軟件的驅(qū)使下，“0/1”的數(shù)字波谷與波峰，構成了洶涌的數(shù)字江河與數(shù)據(jù)海洋，占據(jù)每一條可能的數(shù)據(jù)通道，充斥了每一個數(shù)字空間，塑造了每一個鮮活的數(shù)字虛體(圖2)。

圖2 芯片造就的數(shù)字空間及數(shù)字虛體(該圖來自網(wǎng)絡)Fig.2 Digital space and digital virtual body produced by the chips(photo by web)

由軟件，而數(shù)體。如果沒有軟件、硬件與網(wǎng)絡的合體，沒有井然有序的計算機指令程序和可用的數(shù)據(jù)資源，就沒有可以通過計算機來表達事物的功能，也就沒有今天日益崛起的數(shù)字虛體——世間造物的第三體。

2.4 防聾治啞，依賴CPS

早期的物理設備經(jīng)常被稱作啞設備，專指那些沒有入網(wǎng)、不能自動匯報、不能透明化管理的物理設備。“啞”，往往是因為“聾”、“瞎”所致，即啞設備沒有信息的輸入，當然也就沒有信息的輸出。沒有任何信息輸入與輸出的設備，其實就是愚設備、笨設備、不智能的設備。

要想讓設備從愚變聰、從笨變靈、從啞變智，必須借助數(shù)字虛體的強大功能來實現(xiàn)。

怎樣讓數(shù)字虛體進入物理實體，并且讓它們彼此能夠相互作用呢？答案是給物理設備嵌入計算內(nèi)核，即借助智能化的使能技術CPS來實現(xiàn)。

美國國家科學基金會(NSF)專家海倫·吉爾指出：“CPS是那些由計算內(nèi)核所集成、監(jiān)控和/或控制其運行的物理、生物和工程系統(tǒng)。組件在任意級別上聯(lián)網(wǎng)。計算被深深嵌入到每一個物理組件中，甚至可能進入材料內(nèi)部。計算內(nèi)核是一個嵌入式系統(tǒng)，一般需要實時響應并且常常是分布式的?！庇稍摱x可見，計算內(nèi)核是實現(xiàn)CPS的基本要素，通常由芯片之類的硬件以及預裝和運行在芯片中的軟件所組成。

筆者在《三體智能革命》一書中，特別提到了實現(xiàn)CPS的基本邏輯：把人的思想提煉為知識和算法，把知識和算法嵌入軟件，把軟件嵌入硬件，把硬件嵌入物理系統(tǒng)，由此而組成形式多樣但邏輯一致的CPS系統(tǒng)。在C(賽博空間)中運行的數(shù)字虛體，通過電磁場和數(shù)字指令，驅(qū)動致動器，由此而驅(qū)動和控制物理實體P(物理空間)。

在數(shù)字虛體中，可以完美地呈現(xiàn)物理產(chǎn)品的數(shù)字鏡像——數(shù)字孿生，由此而實現(xiàn)物理實體和數(shù)字虛體的精確映射。其中，虛(C)指的是賽博中的數(shù)字虛體，實(P)指的是物理實體。CPS可以實現(xiàn)傳感、計算、通信、網(wǎng)絡、控制等(并不止“3C”)，多位一體，軟件和算法以認知的形式體現(xiàn)了人的意識和智慧，最終以智能行為方式實現(xiàn)了對物理實體的精確控制。因此，一個具有CPS結構的系統(tǒng)，一定是一個具有某種人造智能的系統(tǒng)。

由數(shù)體，而智能。在這一輪以智能化為標識的新科技革命浪潮中，CPS是實現(xiàn)智能制造系統(tǒng)的關鍵技術之一，所有恒定智能系統(tǒng)和開放智能系統(tǒng)都需要CPS在其中扮演重要的角色。由前所述，智能具有豐富的內(nèi)涵和多途徑的實現(xiàn)方式，而CPS不過是把人的智能以數(shù)字化知識的形式應用在制造領域中的一種重要的實現(xiàn)載體，它的出現(xiàn)，是人類智能的革命與外化。

2.5 虛實映射，數(shù)字孿生

本節(jié)的內(nèi)容在《三體智能革命》組稿過程中限于篇幅而被刪掉了，現(xiàn)借本文重新展現(xiàn)。

如果把“工業(yè)化+信息化”稱作是“宏觀兩化融合”，筆者認為，“微觀兩化融合”正在隨時、隨地發(fā)生，即：實體數(shù)字化，數(shù)字實體化。也有外國專家將其稱之為：實體賽博化，賽博實體化。如果忽略電磁介質(zhì)，大家說的是同一個意思。

“微觀兩化融合”的結果是，物理世界的大多數(shù)物理實體產(chǎn)品將會在數(shù)字世界中有一個自己的“鏡像”式數(shù)字產(chǎn)品，盡管二者實質(zhì)不同，并非同一種體，但是由于二者極其相像，近乎鏡像關系，故也將其稱作“數(shù)字孿生”或者叫作“數(shù)字映像”，如圖3所示。

圖3 虛實映射產(chǎn)生“數(shù)字孿生”(該圖根據(jù)西門子公司圖片制作)Fig.3 Virtual mapping produces “digital twin” (photo by SIEMENS)

從具體的虛實映射方式來說，數(shù)字世界的產(chǎn)品可以與物理世界的產(chǎn)品進行關聯(lián)和疊加，雙向互動，由此而產(chǎn)生非常新穎的應用。例如，從數(shù)字側(cè)可以感知、控制物理側(cè)，即在物理產(chǎn)品上進行試驗，而在數(shù)字產(chǎn)品上直接顯現(xiàn)出實時的試驗結果，如物理設備的移動、轉(zhuǎn)動、振動、轉(zhuǎn)速、受力等各種工況。這樣的虛實結合的關聯(lián)實驗，甚至可以替代過去必須做的CAE仿真計算，直接得到最精確的實況結果。

從物理側(cè)可以隨時疊加數(shù)字側(cè)，調(diào)用數(shù)字側(cè)的任何設計數(shù)據(jù)。例如，現(xiàn)在的技術可以做到用定制開發(fā)的諸如手機或iPad等手持設備的攝像頭來拍攝某個物理設備的二維碼，即可通過移動互聯(lián)網(wǎng)，以增強現(xiàn)實(AR)的方式把該設備的數(shù)字虛體設備在屏幕上顯示出來，且標明各個零部件在數(shù)字產(chǎn)品中的多種設計信息，如零部件編號、設計商、生產(chǎn)商、使用年限、本次維修期限、使用條件等，極大地方便了維保服務，如圖4所示。

圖4 數(shù)字虛體設備與物理實體設備疊加(該圖來自PTC公司)Fig.4 Superposition of digital virtual body device and physical entity devive(photo by PTC)

數(shù)字孿生，其實是形成、發(fā)展和應用CPS技術的一個階段性的必然結果。應用CPS技術最大的益處是，可以通過數(shù)字虛體世界來精確控制、智能驅(qū)動物理實體世界中的任何設備。通過狀態(tài)感知、分析計算、自我決策、精準執(zhí)行、學習提升來實現(xiàn)人造技術系統(tǒng)的人造智能。

3 數(shù)字虛體推動軟件定義世界

3.1 零件定義機器

第一次工業(yè)革命時期機器誕生，我們就有了關于機器的定義。

某國內(nèi)百科網(wǎng)站定義：機器是由各種金屬和非金屬部件組裝成的裝置，消耗能源，可以運轉(zhuǎn)、做功。機器一般由零件、部件組成一個整體，或者由幾個獨立機器構成聯(lián)合體。它用來代替人的勞動、進行能量變換、信息處理，以及產(chǎn)生有用功。

某國外百科網(wǎng)站定義：機器是一種包含有一個或多個組成部分的工具，它使用能量來執(zhí)行預期的操作。機器通常通過機械、化學、熱或電的裝置來提供動力，并且通常是電動化的。在歷史上，需要有帶有動力的工具讓零部件運動起來才能將其歸類為一個機器。然而，電子的出現(xiàn)已經(jīng)導致動力工具的發(fā)展：沒有零部件運動的設備也可以被認為是機器。

不管是“由各種金屬和非金屬部件組裝成的裝置”、“一般由零件、部件組成一個整體”，還是“一種包含有一個或多個組成部分的工具”，一個基本的事實是：機器由零部件組成，或者說，機器的功能由零部件決定，因為每個零部件的子功能，最終決定和主導了整臺機器的功能。

在第一次、第二次工業(yè)革命的兩百多年里，一旦一臺機器制造完畢，就難以改動機器的功能了。即使只想做一下小改小革，也需要重新設計某些零部件。如果做稍大范圍的功能改進，就需要重新設計整臺機器。這意味著，機器的功能是剛性的、本地的、難以改變的，或者說，改變是需要很大代價的。直到第三次工業(yè)革命之前，這樣的情形一直沒有改變。

機器不方便修改(和編輯)其功能，何談智能？因此第一體的物理實體與第二體的意識人體的相互作用是漫長、艱辛而痛苦的過程。正如筆者在《三體智能革命》一書中指出，機器不智能，就需要人去適應機器，把意識人體中的智能補充進去，否則無法實現(xiàn)較為快捷的生產(chǎn)。因此在早期的生產(chǎn)過程中，人很勞累且缺乏安全保障。

3.2 軟件定義機器

任何形式的機器都是技術系統(tǒng)。筆者在《TRIZ進階及實戰(zhàn)》一書中指出：技術系統(tǒng)是不斷發(fā)展、演變和進化的，其進化必須符合技術系統(tǒng)進化的趨勢和規(guī)律。按照TRIZ發(fā)明方法，技術系統(tǒng)(機器)進化的基本趨勢是，要符合“增加動態(tài)性法則”，其核心技術的進化路徑大致是：剛體→單鉸鏈→多鉸鏈→柔性體→液體→氣體→場，如圖5所示。

圖5 增加動態(tài)性的進化路徑Fig.5 Increase the evolutionary path of dynamics

因此，機器的核心技術的重要發(fā)展趨勢之一是，要不斷地提高自身的動態(tài)性，以更好地適應外部環(huán)境(超系統(tǒng))的制約，獲得更好、更多的進化動力，更方便地為人類服務。

在該進化趨勢的主導下，機器的某些零部件開始呈現(xiàn)出能更好地適應環(huán)境的“柔性”，變成使用場(各種物理場)的技術，如聲場、熱場、化學場、電場、磁場、電磁場等。使用電場，意味著使用電，不管是強電還是弱電。使用電磁場，意味著使用各種無線遙控、光電傳感、激光、互聯(lián)網(wǎng)、WiFi技術等。根據(jù)TRIZ理論，軟件其實就是充分利用電/磁場等科學效應的數(shù)字指令的集合。而軟件，恰恰是第三次工業(yè)革命的核心產(chǎn)物。

因此，很多機器的零部件，從百年前的鋼鐵或金屬零件，逐漸變成了電氣控制元器件，再變成了模擬電子元器件，再變成數(shù)字電子元器件(如芯片)，最后變成了由軟件來執(zhí)行部分機器功能的裝置?，F(xiàn)代的機器已經(jīng)脫胎換骨，包含了以上的各種新型的“零部件”，而軟件就是嵌入在金屬之中的“思想者”、“統(tǒng)治者”與“定義者”，如圖6所示。

圖6 機器零件的形態(tài)與內(nèi)容的變化Fig.6 Shape and content changes of machine parts

再看汽車變速器的進化過程：無變速器→手動變速器→液力自動變速器→液壓傳動自動變速器→電力傳動自動變速器(電傳)→程控變速。

最終，形成了軟件主導機器的功能。典型的例子是手機，出廠時預設功能都一樣，但是客戶買到手中后，隨著客戶的個人喜好，卸載或新安裝了不同的軟件，于是，每個手機的功能都有所不同。因為手機就是一個平臺類的機器，安裝的軟件不同，手機功能就不同。

因此，今天的很多機器設備，如數(shù)控機床、精密儀器、機器人、無人機、戰(zhàn)斗機、無人駕駛汽車、安防設備、生產(chǎn)線等，只要安裝了不同的軟件程序，機器就會有不同的功能表現(xiàn)。軟件定義機器——第三次工業(yè)革命的重要特征，被充分地體現(xiàn)了出來。

從零件定義機器發(fā)展到軟件定義機器，是時代的進步，是工業(yè)革命代際更替的使然。

3.3 軟件定義可以定義的一切

今天，伴隨著計算機應用范圍的全面覆蓋，軟件應用的范圍越來越廣。同時，由計算機變形發(fā)展出來的各種工控編程器、工業(yè)計算機、嵌入式設備等，各種測試儀器、醫(yī)療儀器、電視、廣播、娛樂設備等，以及手機、平板電腦、可穿戴設備、VR/AR等各種智能硬件等，甚至在鼠標、顯示器、游戲機、數(shù)碼相機、光驅(qū)、硬盤、鍵盤、路由器、電子書、交換機、“貓”、U盤、主板、打印機、繪圖儀等，都或多或少地加入了軟件這個必不可少的組成部分。在那些看得見或看不見的角落里，軟件都在發(fā)揮著我們想象得到或者想象不到的作用。在這些設備中，軟件“體量”或大或小，從幾十行代碼到幾十萬行代碼不等，如果沒有軟件支撐，上述設備已經(jīng)無法運行。

有些特殊機器設備中的軟件含量已經(jīng)達到了令人咋舌的地步，“如美國的F22戰(zhàn)斗機，它的每架飛機內(nèi)部就有13套計算機系統(tǒng)，包括雷達、飛控、火控、導航、氣象、非航電系統(tǒng)計算機等，采用美國軍用標準1553B雙總線把這13套計算機系統(tǒng)連接形成了計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，它的機載軟件有200多萬行代碼之多，用來幫助人們操作飛機，減輕駕駛員的工作；最新的F35飛機，單機機載軟件為900萬行代碼，如果計算與之相關的地面導航、降落等支撐系統(tǒng)，一次飛行背后是數(shù)億行軟件代碼支撐的異常強大的數(shù)字化活動”(本段內(nèi)容摘自《三體智能革命》，由寧振波研究員撰稿)。

如果沒有軟件，所有的計算機都將成為擺設，所有的由操作系統(tǒng)控制和運營的設備都會癱瘓，所有的計算機和手機等設備中的應用軟件(APP)都無法實現(xiàn)其預定功能。

形形色色、大大小小、不同用途的軟件，定義了數(shù)據(jù)，定義了模型，定義了功能，定義了機器，定義了設備，定義了過程，定義了規(guī)則，定義了網(wǎng)絡，定義了虛擬的數(shù)字世界，定義了可以定義的一切。

3.4 軟件，延伸人類知識與智能

軟件是什么？軟件是運行在硬件中的數(shù)字化指令和數(shù)據(jù)的集合。因此，開發(fā)軟件也叫作編制軟件程序，簡稱“編程”。所謂程序，就是以人類語言的格式，把一系列邏輯規(guī)則和知識表達出來，最終以“0/1”的代碼格式，驅(qū)動硬件的底層功能。說到底，軟件就是一系列按照預定的邏輯和格式編輯好的“0/1”代碼序列。

這一系列“0/1”代碼序列是怎樣來與原本屬于物理設備的各種機器發(fā)生關系的呢？這一切，全拜一種叫作芯片的“神器”所賜。芯片是一塊很小的硅片，在其上面集合了多種以電子元器件實現(xiàn)某種特定功能的電路模塊。計算機中的CPU、內(nèi)存、閃存、緩存、硬盤等重要元器件，都可以用芯片技術來實現(xiàn)。沒有芯片這個特殊的硬件裝置讓數(shù)字與物理裝置完美地結合與交匯在一起，就無法以“0/1”的代碼格式來驅(qū)動硬件的底層功能，就沒有強大的賽博系統(tǒng)，就沒有豐富的軟件系統(tǒng)，就沒有完整的數(shù)字化信息產(chǎn)業(yè)，就沒有今天的數(shù)字虛體。

數(shù)字虛體是一種用來驅(qū)動軟硬件設備的高級數(shù)理邏輯系統(tǒng)。由于軟件是構成數(shù)字虛體的主要內(nèi)容，因此，軟件決定了一個數(shù)字虛體的智能化程度。

因此，在任何一個設備中，能嵌入軟件的地方越多，嵌入的軟件代碼越多，軟件代碼所表達的算法越強大、越優(yōu)化，那么，這個設備的功能就越強大，其自動化和智能化的水平就越高。從一個產(chǎn)品的軟件代碼數(shù)量基本上可以看出這個系統(tǒng)的自動化和智能化程度。例如，目前谷歌無人駕駛汽車的軟件已經(jīng)達到了1千萬行代碼，微軟的視窗軟件大致有2.5千萬行代碼，而谷歌軟件本身大約有20億行代碼！

軟件大舉進入物理實體，是這一輪以智能化為標識的科技革命的基本特征。而軟件進入物理實體的一個重要成果，就是CPS技術的成熟與普及。

軟件的出現(xiàn)與發(fā)展壯大，讓世界發(fā)生了根本性的改變，其中的關鍵步驟是，軟件讓知識載體和思考載體發(fā)生了改變——軟件成為知識的最佳載體。幾只小小的芯片，就可以運行和存儲百萬行的軟件代碼。而在沒有軟件之前，所有的知識都記憶在人腦，書寫在紙面，篆刻在某些物理載體上，無論是記錄、使用、傳播等都受到極大的時空限制。正是軟件，把原本需要人思考的過程和使用的知識/數(shù)據(jù)等都錄入了計算機，讓數(shù)字虛體按照人的思路和意志來進行處理，由此而最大限度地存儲和延伸了人類的知識與智能。

3.5 軟件，基于模仿而發(fā)展

軟件，在絕大多數(shù)情況下，其實是一種以模仿為目的、很容易進行分布式部署并且很容易復制其工作模式的工具。今天計算機上所有的模仿、仿真與虛擬，都是軟件所致。

在工業(yè)界，人們用軟件來模仿和增強人的行為方式，例如，繪圖軟件最早模仿的就是人在紙面上作畫的行為。發(fā)展到人機交互技術比較成熟的階段后，人們開始用CAD軟件模仿產(chǎn)品的結構與外觀，CAE軟件模仿產(chǎn)品在各種物理場情況下的力學性能，CAM軟件模仿零部件和夾具在加工過程中的刀軌情況，CAPP軟件模仿工藝過程，CAT軟件模仿產(chǎn)品的測量/測試過程，OA軟件模仿行政事務的管理過程，MES軟件模仿車間生產(chǎn)的管理過程，SCM軟件模仿企業(yè)的供應鏈管理過程，CRM軟件模仿企業(yè)的銷售管理過程，MRO軟件模仿產(chǎn)品的維修管理過程，等等。在早期的兩化融合過程中，依靠軟件中的某些特定算法，人們已經(jīng)開發(fā)出某些具有一定智能的工業(yè)軟件，如具有關聯(lián)設計效果的產(chǎn)品設計系統(tǒng)。

在娛樂界，人們用軟件來模仿和增強人的體驗方式，例如，用電子書來模仿紙質(zhì)書，用電子音樂來模仿現(xiàn)場音樂，用電子琴軟件來彈琴，用評書軟件來說書，用卡通軟件來模仿漫畫，用動漫軟件來模仿動畫影片，用游戲軟件來模仿各種真實游戲，用萬年歷軟件來快速查找某個特殊日期或“吉時”等。人們不僅可以模仿已知的、有經(jīng)驗的各種事物，還可以創(chuàng)造性地模仿各種未知的、從未體驗過的事物，例如，影視界可以創(chuàng)造出諸如龍、鳳、麒麟、阿凡達、白雪公主、七個小矮人等傳說中的形象，當然也可以創(chuàng)造出更多的聞所未聞、見所未見的形象，只要人的想象力能達到即可。特別是當這種模仿與VR/AR技術結合在一起的時候，所有的場景都栩栩如生，直入心境。于是，在由數(shù)字虛體構成的虛擬世界中，所有的不可能都變成有可能，所有的在物理世界無法體驗和重復的奇妙、驚險和刺激場景，都可以在數(shù)字空間得以實現(xiàn)，最大限度地滿足了人的感官體驗和精神需求。

在信息界，最早的模仿是模擬人腦的思考模式，但是從計算機硬件結構上看，馮·諾依曼的體系無法有效地做到這一點，因為人腦的結構是運算、存儲和控制一體化的，而馮·諾依曼的體系結構則必須把運算、存儲與控制分開來進行，因此軟件界人士不得不花費更多的時間和精力，用知識上更優(yōu)化的算法和硬件上更快的芯片，去克服這種體系上的先天不足。不過最近新出現(xiàn)的神經(jīng)突觸芯片已經(jīng)開始突破這一點。這種對人腦思維的模擬導致了信息界人工智能學科分支的誕生。幾十年后的今天，這種模仿還在不斷地發(fā)展。在某些展現(xiàn)人的智能水平的標識點上，在軟件的支撐下，計算機已經(jīng)達到或超過了人類基于思考而做事的水平，例如，同時并行處理多項事物，下棋(國際象棋、圍棋等)，基于大數(shù)據(jù)的醫(yī)療與健康分析等。

在軟件的支撐與輔助下，無論在質(zhì)和量上，軟件“做事”的結果已經(jīng)遠遠地超過了人做同樣的事情的結果。軟件的模仿，讓很多技術可以使能，讓現(xiàn)實世界更加虛擬，讓虛擬世界更加逼真，讓虛實映射更加精確，讓人造系統(tǒng)日趨智能。

3.6 軟件，重構知識而泛在

人造系統(tǒng)究竟如何走向智能，筆者在《三體智能革命》一書和相關文章中反復強調(diào)，其根本原因就是三條進化路徑：第一進化路徑是數(shù)字化一切可以數(shù)字化的事物，第二進化路徑是網(wǎng)聯(lián)一切可以聯(lián)接的事物，第三進化路徑是主體認知化，形成三體大知識交互能力。即通過前面兩個進化路徑而建立數(shù)據(jù)有序而定向的自由流動，從而加速知識流動，形成知識泛在，引領智能爆發(fā)。

嚴格地說，軟件本身就是人類知識的數(shù)字化結果。軟件中所有的語句、所有的函數(shù)、所有的算法、所有的數(shù)據(jù)的輸入與輸出的時間與地點的選擇，其實都是人腦思維過程中經(jīng)常使用到的各種知識的顯性表達。人們?yōu)榱俗層嬎銠C能夠像人一樣思考，于是對知識做了形式化、程序化的處理，以便讓計算機能夠正常工作。于是，軟件就成了知識的最好的載體之一。保護軟件的著作權，也就成了保護人類知識產(chǎn)權的重要內(nèi)容之一。

由于軟件是數(shù)字化的，是可以在網(wǎng)絡上被多種使用角色隨時調(diào)用的，于是，過去限制在單機上運行的軟件，可以在局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)上運行，發(fā)起運行某個軟件的時間和地點不是固定的，輸入數(shù)據(jù)和輸出計算用的數(shù)據(jù)的時間和地點也不是固定的，計算數(shù)據(jù)的賦值者和計算結果的獲得對象可以是一對一、一對多、多對一或多對多的，軟件輸出的結果可以是數(shù)據(jù)，可以是文字，可以是語音，也可以是圖形、圖像、影片，甚至還可以是軟件生成的另外一種軟件，等等。基于上述特點，軟件實際上已經(jīng)對其所承載的知識進行了全方位的重構，并且，這種重構后的新的形態(tài)的知識，可以藉由互聯(lián)網(wǎng)而跨越時空來傳播使用。例如，一組產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)，可能是網(wǎng)絡上不同地方的多個團隊/多個人協(xié)同生成，又被其他地方的多個團隊/多個人優(yōu)化和修改，然后發(fā)送到多個工廠去生產(chǎn)，或者發(fā)送給某個工作坊去做3D打印。整個的操作過程，與所使用的軟件無關，與產(chǎn)品結構復雜度無關，與成員所在地點無關，與企業(yè)所在地點無關，與是否在現(xiàn)場無關，等等。

而在零件定義機器的時代，盡管所有的零部件也在某種程度上體現(xiàn)出了人類的知識，但是要去實現(xiàn)這種重構是難以想象的，所有的零部件所代表的知識都是本地的、剛性的、難以解構的、難以跨越時空而傳播使用的。

軟件是數(shù)字化的知識，其載體就是數(shù)據(jù)與數(shù)字化指令。網(wǎng)絡上分秒傳輸?shù)?，與其說是比特數(shù)據(jù)流，不如說是軟件，不如說是重構后的知識。軟件重構、分布、傳播、放大、泛在了知識。讓知識成為走向智能化的關鍵的要素之一。

4 結論

(1)數(shù)字虛體的出現(xiàn)與崛起，引領了近幾十年科技革命的發(fā)展，并且為以智能化為標識的科技革命和未來的新工業(yè)革命打下了堅實的基礎。數(shù)字虛體的概念成功提煉是《三體智能革命》作者群體的獨創(chuàng)成果。這個重要概念將從學術和技術上為智能制造、CPS、“互聯(lián)網(wǎng)+”、軟件定義世界等業(yè)界命題給出詳實的答案。數(shù)字虛體世界中的0/1空間，是人類的偉大發(fā)明，是延伸了第二體生物智能、第一體實體智能的人造數(shù)字宇宙。三體交匯，構成了三體化一、多元生長的“三體世界”。三體基本概念是對新老三個世界的概念的繼承與發(fā)展，對于全社會的方方面面走向智能化的現(xiàn)象，具有較為全面和系統(tǒng)的解釋。根據(jù)三體基本概念而構建的三體智能模型，更是凸顯了《三體智能革命》一書的獨特學術觀點。

(2)數(shù)字虛體是一個不斷發(fā)展中的新生事物。對數(shù)字虛體的認識，是一個需要集成資料、深入研究、仔細辨識、耐心解讀的過程。本文是筆者經(jīng)過兩年的研究之后，比較詳細地解讀數(shù)字虛體和CPS的文章之一。從時序和邏輯上來說，筆者所認識到的是：由電磁，而賽博；由賽博，而數(shù)字；由數(shù)字，而軟件；由軟件，而數(shù)體；由數(shù)體，而智能。這是一個漸進發(fā)展、逐漸完善并且不斷豐富其技術內(nèi)涵的過程。形成今天的數(shù)字革命和智能化潮流的源頭和基本要素，是我們平時再熟悉不過的電磁。電磁造就了計算機硬件、軟件、網(wǎng)絡和一切需要無線遙控的電子裝置，導致了數(shù)字虛體的出現(xiàn)與崛起，深度而精確地掌控著物理世界，引領了近幾十年科技革命的發(fā)展，并且為以智能化為標識的科技革命和未來的新工業(yè)革命打下了堅實的基礎。

(3)在零件定義機器的時代，機器的功能是剛性的、本地的、難以改變的。直到第三次工業(yè)革命，這樣的情形一直沒有改變。在軟件定義機器的時代，只要安裝了不同的軟件程序，或者換幾行軟件代碼，就可以很容易地調(diào)節(jié)或者改變機器的功能。軟件讓知識載體和思考載體發(fā)生了改變。嚴格地說，軟件本身就是人類知識的數(shù)字化結果?；跀?shù)字化、網(wǎng)絡化的特點，軟件實際上已經(jīng)對其所承載的知識，進行了全方位的重構，并且，這種重構后的新的形態(tài)的知識，可以藉由互聯(lián)網(wǎng)而跨越時空來傳播使用。生產(chǎn)與管理過程中的絕大多數(shù)與知識有關的要素，都可以隨時隨地重構，并且在傳播過程中，不斷放大其價值。支撐數(shù)字虛體的最基本物理設備是芯片等嵌入式系統(tǒng)；編輯、調(diào)用、輸入/輸出數(shù)據(jù)的是工作在芯片之中的軟件；規(guī)范地或創(chuàng)造性地根據(jù)既有數(shù)據(jù)和工作場景進行推理與思考的是軟件；與不同的“思想者”進行彼此協(xié)同、在網(wǎng)絡上交換數(shù)據(jù)的是軟件；讓數(shù)字虛體能像人一樣發(fā)展出自己的思維、自己的語言、自己的智能的關鍵要素，還是軟件。形形色色、大大小小、不同用途的軟件，定義了數(shù)據(jù)，定義了模型，定義了功能，定義了機器，定義了設備，定義了過程，定義了規(guī)則，定義了網(wǎng)絡，定義了虛擬的數(shù)字世界，定義了制造業(yè)，定義了可以定義的一切。