曹 宇，李芳馨

（1. 北京體育大學(xué)體育工程學(xué)院，北京 100084 ；2. 北京大學(xué)體育教研部，北京 100871）

現(xiàn)代體育是科技先導(dǎo)型的體育，要持續(xù)推進(jìn)體育改革創(chuàng)新，加強(qiáng)體育科技研發(fā)，增強(qiáng)我國競技體育的綜合實力和國際競爭力，加快建設(shè)體育強(qiáng)國步伐。統(tǒng)籌新興技術(shù)開展體育科技革命，以科技助力競技體育發(fā)展，對于我國全面建成體育強(qiáng)國有著至關(guān)重要的戰(zhàn)略意義。2021年，元宇宙作為新興技術(shù)革命在全球不同領(lǐng)域引發(fā)震動，以其深度沉浸、虛實融生等特征為競技體育瓶頸突破提供了新的可能。因此，本文采用文獻(xiàn)資料法、邏輯分析法等，通過回溯元宇宙發(fā)展歷程和概念內(nèi)涵，分析元宇宙賦能競技體育的生成邏輯，厘清兩者結(jié)合面臨的現(xiàn)實挑戰(zhàn)，提出元宇宙賦能競技體育的發(fā)展路徑，以期為加速競技體育發(fā)展，較好地順應(yīng)元宇宙發(fā)展趨勢以助力體育強(qiáng)國建設(shè)提供借鑒和參考。

1 元宇宙概念

元宇宙是基于新興科技打造的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用形態(tài)，以其深度沉浸、虛實融生、去中心化等特征實現(xiàn)多維生存空間拓展?！霸钪妗痹?992年美國作家尼爾·斯蒂芬森在科幻小說《雪崩》（Snow Crash）中首次提出。小說中的元宇宙是平行于現(xiàn)實時空的沉浸式數(shù)字空間，用戶憑借虛擬化身與智能主體進(jìn)行互動。目前，關(guān)于元宇宙尚缺乏國際公認(rèn)的定義，學(xué)者從不同的角度對元宇宙進(jìn)行闡述。美國計算機(jī)協(xié)會期刊的一項研究認(rèn)為，元空間是一個身臨其境的三維數(shù)字環(huán)境，它不是更包容的網(wǎng)絡(luò)空間概念，而是代表所有維度共享的在線世界。一些國內(nèi)學(xué)者從宏觀角度提出，元宇宙是包含基礎(chǔ)設(shè)施、交互和生態(tài)系統(tǒng)的三層體系結(jié)構(gòu)。清華大學(xué)發(fā)布的《2020—2021年元宇宙發(fā)展研究報告》指出，元宇宙是整合多種新技術(shù)而產(chǎn)生的新型虛實相融的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和社會形態(tài)，將虛擬世界與現(xiàn)實世界在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社交系統(tǒng)、身份系統(tǒng)上密切融合。從以上國內(nèi)外研究中對元宇宙的界定中不難看出，元宇宙是映射現(xiàn)實世界的在線虛擬世界，是以人工智能、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等新興信息技術(shù)為基礎(chǔ)，建構(gòu)的一個集合娛樂、社交、經(jīng)濟(jì)、文明等要素的數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng)。

2 元宇宙賦能競技體育的生成邏輯

2.1 數(shù)字孿生：打造通融的數(shù)字運動場景

運動場景是競技體育訓(xùn)練發(fā)生的直接場所，元宇宙技術(shù)將依據(jù)運動員的個人特征建立不同的應(yīng)用場景，促進(jìn)學(xué)習(xí)場景的動態(tài)生成。數(shù)字孿生是物理對象的數(shù)字模型，可通過接收來自物理對象的數(shù)據(jù)而實時演化。運用數(shù)字孿生技術(shù)打造通融的運動場景，跨越空間限制提供全景式虛擬場域，帶來競技體育的運動場景變革。傳統(tǒng)訓(xùn)練過程中，運動員由于場地、天氣、器械等限制無法充分開展訓(xùn)練和模擬真實的比賽場景，而元宇宙能夠借助VR、腦機(jī)接口等技術(shù)提供深度沉浸的高保真運動場景，為競訓(xùn)提供技術(shù)支撐。運動實景模擬得益于元宇宙的兩大優(yōu)勢，一是通融，即虛擬與現(xiàn)實無縫銜接。通過VR裝置、腦機(jī)接口等技術(shù)打破物理限制，運動員能夠隨時隨地快速切換進(jìn)入虛實融生的運動場景，選擇更有針對性的訓(xùn)練器材和運動裝備，同時在深度沉浸式體驗運動訓(xùn)練中，通過動作捕捉、人工智能等技術(shù)，實時監(jiān)測技術(shù)動作、肌肉力量等數(shù)據(jù)并上傳分析平臺，生成個性化運動處方和優(yōu)化方案，在有效降低訓(xùn)練風(fēng)險的同時，又可定制系統(tǒng)化、循序漸進(jìn)的運動訓(xùn)練模式，提供智慧訓(xùn)練方案。二是群體編輯。元宇宙去中心化特征使得所有用戶都能在虛擬空間中自由編輯，幫助運動員和教練員根據(jù)實際訓(xùn)練需求建模，定制專業(yè)化運動場景，這種泛化的創(chuàng)建自由實現(xiàn)了可想即具象的強(qiáng)大功能。

2.2 數(shù)字身份：創(chuàng)新競技體育的全景體驗

元宇宙的高級形態(tài)將支持?jǐn)?shù)字身份，允許運動員憑借數(shù)字身份進(jìn)入，且數(shù)字身份在線上線下的切換中保持完整。以龐大的個人數(shù)據(jù)為支撐，數(shù)字身份擁有與用戶相同的身份及物理特征，借助區(qū)塊鏈技術(shù)保護(hù)身份信息和個人隱私。將數(shù)字身份應(yīng)用于競技體育領(lǐng)域能夠變革比賽的競技形態(tài)，豐富比賽的場景設(shè)置，使其更趨向于全景化和真實化。以身體參與互動為主要手段的體育運動而言，例如以往的電子競技中選手操控計算機(jī)進(jìn)行比賽爭奪，但因缺乏現(xiàn)實物理對抗使在線體育比賽備受爭議。元宇宙時代，通過腦機(jī)接口、MR等技術(shù)，選手能實現(xiàn)異時空場景共存，將不同位置用戶的虛擬影像耦合連接在同一虛擬環(huán)境。體感衣、氣動觸覺手套等穿戴設(shè)備，可以使運動員擁有觸覺、嗅覺等多維度的身體感知，借助數(shù)字身份在深度沉浸式的虛擬場景中進(jìn)行在線比拼。教練員也可借助數(shù)字身份跨越物理距離進(jìn)入競技場，借助元宇宙精準(zhǔn)的動作捕捉數(shù)據(jù)以及“虛擬教練”第二視角的輔助，實現(xiàn)教練員與運動員“共場”指導(dǎo)的數(shù)字場域。

2.3 數(shù)據(jù)生慧：變革競技體育選材方式

在運動員選材方面，傳統(tǒng)的選材方式為體校、市級運動隊、省隊到國家隊層層選拔，根據(jù)運動員大型運動會成績、身體素質(zhì)、技術(shù)水平和運動天賦等因素綜合選材。全國各地的運動員憑借數(shù)字身份進(jìn)入虛擬場景中進(jìn)行在線比拼，借助區(qū)塊鏈、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)打造的元宇宙數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確實時記錄運動員的物理數(shù)據(jù)和競訓(xùn)情況，運動員在元宇宙空間獲得的比賽積分真實有效，世界通用，在改變競技體育比賽積分方式的同時，也方便各級集訓(xùn)隊對照冠軍模型，借助系統(tǒng)科學(xué)選拔有潛力的運動員，變革層層選拔的選材方式。

2.4 虛實融生：彰顯競技體育的人文關(guān)懷

以往的人工智能輔助設(shè)備僅提供技術(shù)支持，缺乏與運動員的情感交流。將元宇宙運用于競技體育領(lǐng)域能夠彌補技術(shù)使用中情感交流的缺陷，使兼具深度沉浸和交互體驗的訓(xùn)練過程成為可能。元宇宙具有超強(qiáng)的社交屬性和精準(zhǔn)的情感表達(dá)，通過全息投影技術(shù)打造的虛擬人物智能逼真，運動員可以根據(jù)自己的喜好和訓(xùn)練需要選擇“虛擬教練”，“虛擬教練”一方面能隨時跟進(jìn)運動員的訓(xùn)練進(jìn)程并提供指導(dǎo)建議，溝通過程中給予充分的鼓勵和支持；另一方面，利用體感技術(shù)可以模擬視、聽、觸等感覺，提升與虛擬人物的互動體驗，幫助運動員擁有更多的身體感知。元宇宙構(gòu)建的結(jié)構(gòu)化訓(xùn)練社交場景，使得競技體育由單一的現(xiàn)實屬性形成適應(yīng)虛與實的“兩棲”素養(yǎng)，運動員在交織的二重空間內(nèi)完成兼具自由社交和個性化訓(xùn)練的體育活動，彰顯競技體育人文關(guān)懷。

3 元宇宙賦能競技體育的現(xiàn)實困境

3.1 技術(shù)困境：科技瓶頸尚待突破，數(shù)字安全亟待提高

硬件方面，元宇宙賦能競技體育的各項場域需要消耗大量的網(wǎng)絡(luò)資源、存儲資源和算力資源，目前5G基站建設(shè)、大數(shù)據(jù)中心、智能算力中心等建設(shè)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到元宇宙所需要的條件。軟件方面，元宇宙生成個性化的運動處方和優(yōu)化技戰(zhàn)術(shù)方案都是基于運動員訓(xùn)練數(shù)據(jù)、肢體、生理等各類海量數(shù)據(jù)的支撐，如何保護(hù)不斷膨脹的數(shù)字信息，防止運動員隱私被惡意竊取或侵犯，信息安全是元宇宙賦能競技體育發(fā)展的重中之重。另外，現(xiàn)今運動員進(jìn)入元宇宙的途徑仍以可穿戴設(shè)備和人機(jī)交互為主，穿戴設(shè)備笨重且價格較高、虛實融生的運動場景無法做到隨時隨地快速切換等連接入口問題，仍是需要解決的技術(shù)課題。

3.2 制度困境：制度建設(shè)有待完善，制度執(zhí)行有待監(jiān)管

元宇宙賦能競技體育所創(chuàng)設(shè)的虛擬世界中，具備與真實世界中所對應(yīng)的各項要素，涉及訓(xùn)練環(huán)境、比賽規(guī)則、商業(yè)運行、治理體系等規(guī)則因素，需因況施策，細(xì)化政策措施，保障元宇宙與競技體育結(jié)合的行業(yè)秩序和效率。然而，尚處萌芽階段的競技體育元宇宙世界里，賽事組織、商業(yè)運行、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等準(zhǔn)則有待探索，競技體育與元宇宙融合發(fā)展的規(guī)章制度尚需加強(qiáng)。此外，元宇宙相關(guān)立法相對滯后，制度層面無法有效規(guī)避可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)安全、倫理公平、道德風(fēng)險等問題，缺乏配套法律法規(guī)對其進(jìn)行監(jiān)管。

3.3 倫理困境：競技體育精神面臨挑戰(zhàn)，加劇體育倫理的善惡之辯

元宇宙面臨的體育倫理問題可歸結(jié)為本我與替身、虛擬與現(xiàn)實的關(guān)系問題。數(shù)字身份為運動員提供在元宇宙參與訓(xùn)練和競技機(jī)會的同時，也對運動員的身份認(rèn)同造成倫理沖擊。借助數(shù)字身份進(jìn)行的比賽對抗本質(zhì)上仍屬算法博弈，其依賴于智能算力、大數(shù)據(jù)等不可見的因素，這就使得體育競技被異化為運動員背后軟硬件設(shè)備之間的競技，偏離公平公正的競技體育精神。與此同時，元宇宙因具有交互、沉浸體驗以及對現(xiàn)實的“補償效應(yīng)”而具有強(qiáng)烈的“成癮性”風(fēng)險，運動員易沉迷于元宇宙空間，容易造成主體間交往能力的弱化、身體和生命經(jīng)驗邊緣化等消極后果，更加劇了元宇宙體育倫理的善惡之辯。

4 元宇宙賦能競技體育的發(fā)展路徑

4.1 頂層設(shè)計：構(gòu)建政府引導(dǎo)、市場主導(dǎo)和各級體育部門牽頭的發(fā)展格局

元宇宙虛實融生的文明形態(tài)應(yīng)是對現(xiàn)實生活的有益補充而非替代，這需要在元宇宙的內(nèi)容開發(fā)、場景構(gòu)建、功能實現(xiàn)等領(lǐng)域進(jìn)行前瞻性的治理參與和政策引導(dǎo)。因此，應(yīng)從國家、社會、各級體育部門三個角度加強(qiáng)前瞻引導(dǎo)，構(gòu)建政府引導(dǎo)、市場主導(dǎo)和全社會共同參與的發(fā)展格局。國家要做好頂層設(shè)計，發(fā)揮其宏觀引導(dǎo)和協(xié)調(diào)組織優(yōu)勢，確保“元宇宙+體育”發(fā)展方向不跑偏、戰(zhàn)略目標(biāo)不偏移，全局引領(lǐng)體育元宇宙的發(fā)展。首先，圍繞運動員訓(xùn)練和比賽中數(shù)據(jù)安全，國家逐步建立從數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析、應(yīng)用、評價等多個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)規(guī)范和安全標(biāo)準(zhǔn)，重點做好風(fēng)險防范工作，構(gòu)建國家層面的監(jiān)測、分析、研判、預(yù)警四位一體監(jiān)測平臺，按實際情況劃分?jǐn)?shù)據(jù)風(fēng)險的安全級別，按級別設(shè)定相關(guān)的應(yīng)急預(yù)案，同時制定國家級的元宇宙平臺數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)不同平臺間的互操作性。其次，國家要加強(qiáng)競技體育與元宇宙結(jié)合的知識產(chǎn)權(quán)政策和法律保護(hù)，針對體育用戶創(chuàng)建內(nèi)容制定知識產(chǎn)權(quán)管理規(guī)范，形成多元動態(tài)的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)環(huán)境。再次，國家要通過出臺宏觀調(diào)控政策，發(fā)揮市場主導(dǎo)作用，維護(hù)市場公平秩序，防止陷入科技巨頭公司壟斷元宇宙技術(shù)、不良競爭、零和博弈等陷阱，營造良好的產(chǎn)業(yè)經(jīng)營環(huán)境，實現(xiàn)元宇宙發(fā)展過程中舉國體制優(yōu)勢與市場機(jī)制優(yōu)勢的系統(tǒng)耦合和功能互補。最后，各級政府應(yīng)在國家政策指導(dǎo)下，在制定符合地方經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展等實際情況的指導(dǎo)性政策同時，加大資金投入，積極支持元宇宙與競技體育結(jié)合的項目實踐，扶植具有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)爆發(fā)點，支持基礎(chǔ)性與應(yīng)用性研究和項目，鼓勵元宇宙體育研發(fā)基地的建立，為元宇宙賦能競技體育提供實踐平臺。體育相關(guān)的各級部門應(yīng)做好服務(wù)和監(jiān)管職責(zé)，圍繞競技體育發(fā)展的痛點，與科技部門聯(lián)合發(fā)布元宇宙體育應(yīng)用的指導(dǎo)綱要，對元宇宙在競技體育訓(xùn)練和比賽中的使用、權(quán)限等進(jìn)行規(guī)范，為相關(guān)研究提供專項資金支持和政策紅利，為元宇宙在競技體育中的應(yīng)用創(chuàng)建一個有政策支持、合理監(jiān)管的環(huán)境。

4.2 科技攻關(guān)：加快云宇宙科技創(chuàng)新，加強(qiáng)體育科技創(chuàng)新孵化和實踐應(yīng)用

元宇宙是集成人工智能、區(qū)塊鏈、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)的集合體，突破數(shù)字安全、虛實融生等技術(shù)瓶頸有利于加快構(gòu)建元宇宙與競技體育結(jié)合的創(chuàng)新格局。國家要加強(qiáng)5G基站建設(shè)，注重底層區(qū)塊鏈技術(shù)和數(shù)字孿生技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新，促進(jìn)前沿科技的前瞻部署和成果轉(zhuǎn)化，為數(shù)據(jù)安全和虛實融生等關(guān)鍵領(lǐng)域注入發(fā)展活力，推進(jìn)元宇宙與競技體育結(jié)合的研發(fā)應(yīng)用。數(shù)字安全方面，區(qū)塊鏈的分布式賬本可保存作者所有權(quán)和版權(quán)的信息，解決網(wǎng)絡(luò)易受攻擊、隱私侵犯等問題。為促進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新，要鼓勵支持研發(fā)項目落地，集中解決智能合約、共識機(jī)制等核心技術(shù)攻關(guān)難題，以關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，維護(hù)數(shù)字安全。在數(shù)字孿生技術(shù)方面，以數(shù)字紐帶技術(shù)促進(jìn)數(shù)字孿生體全周期各階段模型和關(guān)鍵數(shù)據(jù)的雙向交互，實現(xiàn)單一數(shù)據(jù)源和數(shù)字孿生體全生命周期各階段高效協(xié)同。

元宇宙如何賦能競技體育發(fā)展，解決體育發(fā)展的關(guān)切問題，不僅需要技術(shù)革新，還需要全面加強(qiáng)基于元宇宙的體育科技創(chuàng)新孵化和實踐應(yīng)用。元宇宙要發(fā)揮多方力量，積極引入創(chuàng)新創(chuàng)意資源。體育科研院所和體育科技企業(yè)要積極合作，鼓勵科研人員深入國家隊訓(xùn)練基地，向運動員、教練員科普元宇宙體育應(yīng)用，了解運動員和教練員的實際所需與成績提高困境，探索元宇宙與競技體育結(jié)合的發(fā)力點，基于項目特點和競訓(xùn)需求，集中多方力量進(jìn)行創(chuàng)新成果孵化，共同攻克發(fā)展難題，為推動“元宇宙+體育”的科技創(chuàng)新提供跨領(lǐng)域合作的成果研發(fā)和產(chǎn)品孵化。再者，體育高等院校、體育科研院所、中國體育科學(xué)學(xué)會等組織機(jī)構(gòu)應(yīng)定期開展“元宇宙+體育”為主題的國際會議，對智能體育最新發(fā)展動態(tài)和研究熱點進(jìn)行研討，并組建國際性的學(xué)術(shù)團(tuán)隊對世界科技前沿動態(tài)進(jìn)行整理分析，甄選出具有重要應(yīng)用價值的選題或研究方向，集中多方力量進(jìn)行創(chuàng)新成果孵化，為推動體育領(lǐng)域的科技創(chuàng)新提供扎實的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用指導(dǎo)。

4.3 人才培養(yǎng)：構(gòu)建“校社”育人共同體

元宇宙體育應(yīng)用的發(fā)展，歸根到底要依靠專業(yè)人才，因此，共同構(gòu)建元宇宙與競技體育人才培養(yǎng)的“校社”育人共同體，是涵養(yǎng)元宇宙在競技體育領(lǐng)域行穩(wěn)致遠(yuǎn)的源頭活水。體育是具有鮮明教育特色的學(xué)科，元宇宙體育人才是元宇宙與體育深度融合的有力推手。高校在培養(yǎng)元宇宙體育人才過程中，要挖掘?qū)W校自身的體育優(yōu)勢，圍繞競技體育實際需求和痛點問題，開設(shè)對應(yīng)的體育工程類專業(yè)，不僅要讓學(xué)生具備運動人體科學(xué)、運動訓(xùn)練學(xué)等體育專業(yè)知識，還要學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)、人工智能等元宇宙相關(guān)課程，同時將倫理道德、個人隱私等人文教育納入到必修課程中，從知識層面扎實元宇宙體育人才的理論基礎(chǔ)。同時，元宇宙體育人才培養(yǎng)要側(cè)重學(xué)生技術(shù)應(yīng)用和研發(fā)能力，因此高校尤其是體育院校應(yīng)依托體育專業(yè)優(yōu)勢，創(chuàng)新孵化與體育科技企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研平臺，鼓勵支持元宇宙與競技體育結(jié)合的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，為學(xué)生提供經(jīng)費和實踐的機(jī)會，并以企業(yè)委派相關(guān)智能科技研發(fā)人員進(jìn)行課堂教學(xué)和科研指導(dǎo)、高校學(xué)生深入企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行項目化實習(xí)等形式，推動“產(chǎn)學(xué)研”的深度融合。元宇宙體育人才培養(yǎng)是學(xué)校教育和社會與人的相互作用中實現(xiàn)的，構(gòu)建以學(xué)校為主導(dǎo)、社會為依托的協(xié)同機(jī)制，營造元宇宙與競技體育結(jié)合發(fā)展的良好社會氛圍對人才培養(yǎng)起到積極的推進(jìn)作用。在中小學(xué)、社區(qū)等多地建立元宇宙與競技體育結(jié)合的科技體驗館，促進(jìn)大眾尤其是青少年在親身參與過程中感悟元宇宙賦能競技體育的巨大魅力；通過主題講座、新媒體等方式，拓寬受眾的觸達(dá)面，以競技體育為切入點，促進(jìn)元宇宙科技走進(jìn)大眾視野，積極宣傳元宇宙賦能體育的重要意義，營造科技助力體育發(fā)展的社會氛圍，為元宇宙體育發(fā)展儲備后備人才。

5 結(jié)語

在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革與我國體育強(qiáng)國建設(shè)的歷史交匯期，體育科技創(chuàng)新助力競技體育發(fā)展，是推動我國競技體育高質(zhì)量發(fā)展的核心競爭力，也是全面建成體育強(qiáng)國的必然要求。元宇宙作為當(dāng)前科技創(chuàng)新的集大成者，其在我國競技體育的應(yīng)用正處于探索起步階段，對于其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、訓(xùn)練場景、賽事組織應(yīng)用等還存在很大的研究空間，隱藏其中的倫理道德、核心技術(shù)攻關(guān)、元宇宙平臺建設(shè)等議題也有待學(xué)界進(jìn)一步探討。面對元宇宙賦能競技體育發(fā)展的新機(jī)遇，每一位體育工作者有必要密切關(guān)注，應(yīng)清醒地認(rèn)識到元宇宙在競技體育應(yīng)用中的利與弊，積極探索相應(yīng)的解決對策和實施路徑，推動元宇宙與競技體育的多域互嵌和深度融合，以開放、合作的態(tài)度順應(yīng)元宇宙競技體育發(fā)展，為全面建成體育強(qiáng)國提供強(qiáng)大動力。