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元宇宙概念起源於賽博空間（Cyberspace），是控制論和空間的組合 | 圖源：pixabay.com
編者按
本文為王飛躍研究員撰寫的元宇宙系列之前世篇。初生、現狀、平行、展望篇將陸續登載，敬請期待。
撰文 | 王飛躍（中國科學院自動化研究所研究員）
責編 | 邸利會
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萬聖節前夕，美國四大旗幟公司FLAG（Facebook, LinkedIn, Amazon, Google）之首Facebook的創始人扎克伯格宣佈其公司改名為Meta，並稱：“我希望我們被稱為一家元宇宙公司。”
這一更名讓本來已經很熱的 “元宇宙” 更熱一層，也使整個世界著著實實地過了一回美式的萬聖鬼節：Trick or Treat？認為是Treat的人，覺得又一個 “飛豬” 的風口來了，覺得是Trick的人，認為這是變著法又來割 “韭菜” 了；更多的人在問：究竟什麼是 “元宇宙”？
儘管不知 “元宇宙（Metaverse）” 為何物，但實際上，大多數中國人熟知元宇宙之 “元（Meta）” 為何意：就是 “形而上” 的意思。我們過去批判的 “形而上學”，在西方號稱是古希臘哲學科學家亞利士多德的 “第一哲學” 甚至 “第一科學”，英文就是 “Metaphysics”，Meta中文就是 “形而上”，Physics就是 “學”，最初是自然理學的意思。回到當下，形而上學即 “元物理”，其同義詞就是 “玄學”。
“元” 再加 “宇宙”，大之又大，玄之又玄。其實，自古至今，從東方到西方，元宇宙之類的本質就是形而上，也只能是形而上。因此，不是每一個人都有一個元宇宙，而是每個人都該有《一千零一夜》的元宇宙之夢。
形而上者謂之道，形而下者謂之器。君子不器，扎克伯格元宇宙夢中的 “神來之筆”，就把一個許多人眼裡 “非死不可” 的 “形而下” 公司，即刻化為 “形而上” 的高大上 “Meta” 元事業，一時讓華盛頓國會山上正磨刀霍霍準備向其猛砍的白左政客們沒了信心，不知所措。對於更多頂著天花板掙扎的網際網路 “大廠”，更是夢生無限的元宇宙遐想，似乎盼來了 “新一代網際網路技術” ，元宇宙幾乎成了它們的 “續命良藥”。
實際上，元宇宙的一切都可回溯到70多年前諾伯特·維納的神來一筆——借用源自希臘文 “掌舵人” 的Cybernetics來命名其 “控制論” 研究。
儘管這麼多年過去了，不知多少學者還在不懈研究，至今Cybernetics還是一個說不清道不明的學術怪詞。
元宇宙概念起源於賽博空間（Cyberspace），是控制論和空間的組合。
經過差不多30年的發酵，賽博空間首先於1991年催生了 “映象世界（Mirror Worlds）” 的軟體技術概念，即現實世界中的每一個真實場景都被投影到軟體程式中，並透過顯示器與映象世界中的自我互動；隨即於1992年衍生出 “元宇宙” 的賽博朋克（Cyberpunk）文學術語，始作俑者就是科幻小說《雪崩》，實際就是一個平行於真實世界的社會化賽博空間。在元宇宙中，使用者可以基於匿名的身份隨時隨地接入虛擬空間，透過在虛擬空間中互動和創造，進行內容的生產和消費。
這一切的本質，就是試圖把過去無法商品化的注意力（Attention）和信用度（Trust）轉化為可批次化生產、可規模化流通的新型商品。
如果正確的元宇宙模式成功，將革命性地變革經濟商品的範疇；同時，也能夠極大地擴充套件提高社會效率的途徑，必將加速從工業時代到智業時代的程序。
《控制論》出世
二戰之末，維納關於迴圈因果反饋與計算的思想和研究引起大家重視，再加入與之密切相關的麥卡洛克、皮茨人工神經元計算方法（即MP模型，深度學習之源），很快成為美國學界和軍界關注的熱點。
維納本想借助馮·諾依曼的力量，融合計算、通訊、控制 “3C” 為一體，開創一個嶄新的領域，並借亞利士多德的 “Telos” 起了一個哲學且古怪的 “形而上” 名字：“目的論（Teleology）”。
1944年底，維納聯合普林斯頓高等研究院的馮·諾依曼和哈佛大學負責研製Mark計算機的艾肯教授，邀請了一批學者赴普林斯頓召開 “目的論學會” 首次會議，希望開展一場 “宏大的科學探索”，引發一場 “偉大的技術革命”。
然而，令維納意想不到的是，會後剛剛半年，馮·諾依曼就撇開 “目的論” 涉及因果、行為、認知和智慧等哲學式 “形而上” 的內容，提出了他關於數字計算機的報告，即著名的 “馮·諾依曼結構”，為通用數字計算指明瞭一條可以具體實施的 “形而下” 路徑，立即燈塔般的為現代計算機的發展指明方向。
接著，由於其反戰、反軍備甚至 “反政府” 的立場，維納不但拒絕參加並公開地在媒體上 “砸場” 艾肯於1947年在哈佛舉辦的世界上第一個重要的計算機大會，使艾肯 “丟了臉”，同時導致其本人及其研究陷入 “正統” 的邊緣。
就是在這一背景之下，維納於1947年初開始了他戰後首次的歐洲之行，拜訪大陸上的知名科學家，特別是正在研製數字計算機的重量級人物。他從劍橋到曼徹斯特大學，拜訪了包括當時在特丁頓國家物理實驗室的圖靈。
此時，圖靈關於計算與智慧的思想開始從十多年前的 “形而下” 向 “形而上” 轉化，其正在進行 “智慧機器（Intelligent Machinery）” 的構想與維納的 “目的論” 有許多不謀而合之處，這使維納感覺 “英國的研究環境很好，完全具備新吸納、接受其新思想的條件”。
在法國的巴黎，“維納點燃了幸運之燈，他新科學的光芒將照亮整個歐洲大陸，甚至全世界”，原因就是一本叫《控制論Cybernetics》的專著。更令人意想不到的是：這是一次 “隨機” 的酒吧聚會中的 “隨機” 談話而導致的一份 “隨機” 合同所產生的 “隨機” 結果，一切源自維納迴圈因果論和目地論的思想。
出版《控制論》，其實就是維納不甘心自己關於計算、通訊、資訊、控制的長期研究及其一體化的思想不明不白地變成了別人的成就。然而，當時催生《控制論》的參與者除了維納自己之外無人當真。
許多年後，維納的傳記作家注意到：維納啟程赴歐之日，“一顆明亮的彗星劃過天空，輪船開前，發生了日全食”，“這種巧合的天文現象在歷史記錄中只出現過一次”。顯然，這也是關於 “控制論” 誕生的一種“形而上”的描述手法。
控制論到底是什麼？
控制論到底是什麼？維納書名的副標題是：動物和機器之間的控制與通訊。這部被《科學美國人》稱為20世紀 “最值得紀念、最有影響力” 的科學著作，不是源自技術，而是生物學。
維納把萊布尼茨和麥克斯韋作為其主要先驅，特別是把萊布尼茨尊為 “控制論的守護神”，同時還感謝了布什、李鬱榮、麥卡洛克、皮茨、圖靈、艾肯、馮·諾依曼和香濃，其中特別說明1940年秋，他向布什提交的關於數字計算機 “五項原則” 備忘錄之遠見性。
維納認為Cybernetics就是關於“目地論機制（Teleology Mechanisms）的研究”。然而，就是今天，對於《控制論》這本“形而上”的學術著作，還是沒有人可以弄清它到底說了什麼？什麼是 “目地論機制”？值得高興的是，維納的思想引發了更多的 “形而下” 和 “形而上” 的研究和想象，其中之一就是時下的 “元宇宙”。
不得不承認，這一切很大程度上歸功於維納為其 “形而上” 思想所創造的名字：Cybernetics。遺憾的是，一旦翻譯成中文，控制論這個英文詞的許多 “形而上” 的魅力也消失了，原本大腦機械化或智慧自動化的核心意思也不見了。總之，賽博（Cyber）變成 “控制”，讓許多引人入勝的想象力頓失。
控制論從思想轉向技術的第一部重要學術著作，是1954年錢學森在美髮表的《工程控制論》，把維納《控制論》副標題 “動物與機器之間的控制與通訊” 中的第一個技術詞語 “控制” 做實，結果一段時間幾乎使控制論在美國成為控制（Control）的同名詞，在中國許多人今天還是這樣認為。
更有人希望將控制論儘快付諸行動，推出了一個新詞 “Cybernation”，就是Cybernetics ＋ Action的組合，差不多成了自動化的同義詞和代名詞。此外，還有邁克爾1962年的Cybemation一詞。
後來，由於控制領域狀態表示方法的風行和其它重大進展，傳統控制力量和影響大大增強，很快控制在西方依然是Control的控制，而非Cybernetics的控制，控制論技術也逐漸式微。
幾乎被人遺忘的李鬱榮
今天，控制與控制論密切相關，但卻是兩個十分不同的領域，而Cybernation則成了 “賽博化” 或基礎設施自動化甚至互聯通訊的代名詞。
例如，1998年，在美國資訊高速公路計劃的高潮之中，克林頓總統的科技顧問代表政府釋出名為《Cybernation: 資訊時代的美國基礎設施 （The American Infrastructure in the Information Age）》的美國科技政策報告。其實，考慮當下的元宇宙熱，不妨把Cybernation理解成Cyber + Nation：“賽博民族” 或 “賽博國家” 更直截了當。
相當程度上，把維納《控制論》副標題 “動物與機器之間的控制與通訊” 中的第二個技術詞語 “通訊” 做實的還是一箇中國人，就是維納在工程領域的第一位博士畢業生李鬱榮。
生於澳門的李鬱榮由時任MIT工學院院長的布什介紹給維納做博士生，1930年畢業，是系統學習和研究現代通訊和控制的第一位華人，其成就和名聲嚴重不符，幾乎被人遺忘。
實際上，李鬱榮的工作是維納進入工程領域的 “橋樑” 和 “通道”，這也是1936年維納來清華任教一年的主要原因之一。因為離開了李，他在電路網路方面的思考和研究大大受挫，一籌莫展。維納自己認為，在清華大學的一年，才是控制論思想萌芽的一年，更是讓他從一位學術的學徒轉為大師的關鍵。
其實，李鬱榮隨維納學習之初十分艱難，差點博士畢不了業。儘管他和維納的 “柔性網路（LEE-Wiener Networks）” 在當時具有革命性的突破意義，但MIT的工科教授當時的數學基礎太差，就是聽不懂，以致 “無人相信”！ 結果雖然維納四處推薦求助，但畢業後的李鬱榮卻找不到工作，只能回到中國。
維納後來幫助李鬱榮在MIT找到位置，但李鬱榮和夫人因抗日戰爭爆發滯留上海，最後靠開古董店和當年他與維納從AT&T得到的網路電路專利費維生。戰後他們得以赴美，在MIT為推廣維納的統計通訊分析理論的應用不遺餘力，並在電路網路設計和綜合方面成果卓然，形成當時名震世界的通訊統計理論學派。
從上世紀50年代初，李鬱榮連續在MIT開課辦 Summer School，其講座影響廣泛，極大的促進了通訊網路、計算機網路和無線網路等技術的發展。
李鬱榮的學生中有許多留在MIT執教，他們都是現代控制和通訊歷史上赫赫有名的權威，其中兩人創辦了今天仍十分有名的Teledyne公司和Bose公司。博斯（Amar Bose）是斯里蘭卡人，也是李的第一位博士生，他在創辦的音響公司Bose的過程中得到了李從各方面的支援。
可以說，正是李鬱榮的努力和結果，才為現代通訊技術和工程奠定了理論和應用基礎，才使維納的理論真正用於現代通訊技術，才使我們有了今天的網際網路、物聯網和無處不在的無線通訊，才使我們能夠從現實的角度和技術的層面去設想、討論並享受Cyberspace, 大資料、雲計算，全球資訊網，數字孿生，映象世界、元宇宙和平行系統。
顯然，控制與通訊技術為人類進一步的想像提供了物質基礎，錢學森與李鬱榮二位科學家都做出了開創性貢獻。
虛擬現實
但英文通訊Communication還有另外幾個重要的含義，比如傳媒、人與人之間的交流、人與物之間的互動，用當下的熱詞差不多就是人機互動或腦機互動，為此，虛擬現實VR應運而生。
控制論問世後，引起當時美軍先進武器研發中心之一的賴特-帕特森空軍基地的關注，啟發了一些軍事和技術人員對空間和時間有了新的想法。
為了進一步釐清研發思路，1953年，基地一位將軍寫信邀請維納去做一個講座。礙於自己的社會地位和反對科學軍事應用的公開立場，維納覺得無法接受這一邀請，但內心又很想去，最後只好讓博斯替他去講。
可幾周過去，博斯再沒聽維納提及此事。一天見到博斯，維納說賴特帕-特森基地那個人辦事不可靠，還沒聯絡好。又過了幾天，另一位博士生見維納在系裡的信件收發室裡撅著屁股翻著大郵筐，滿地都是從筐裡飛出來的信件。原來，維納丟了基地的邀請信且忘了那位將軍的名字。
很快，博斯從維納秘書那裡接到電話：“他剛口述了一封信，要求在地址上寫：致俄亥俄州戴頓賴特-帕特森空軍基地給諾伯特·維納寫信的人，我該怎麼辦？” 博斯告訴：“你小的時候沒給聖誕老人寫過信嗎？就那麼辦。” 結果，此事再無音信，當然講座也沒有進行。
三十多年後的1984年，美軍公開宣佈，他們終於悟出不但改變戰爭形態同時也改變世界科技之空間概念的虛擬現實（Virtual Reality，VR）技術，這就是賴特-帕特森基地所描述的視覺耦合機載系統模擬器（VCASS）。可惜，維納與賴特-帕特森空軍基地失之交臂，此時他已去世正整整20年了。
否則，他或許會感到自豪：儘管二戰期間其控制論沒有像他一直暗示的那樣發揮了重大的作用，但現在，他的《控制論》終於在軍事上有了不可動搖的歷史地位。
虛擬現實的技術實現，進一步激發了許多作者和大眾原有的對軟體虛擬世界和網路空間的想象。1984年科幻小說《神經漫遊者》就是一部成功的代表作，真正使藝術家們1960年代提出的 “Cyberspace” 賽博空間進入大眾社會，也使賽博朋克文化走向高峰，為十年後提出“元宇宙”之名的小說《雪崩》填平道路。
虛擬現實技術傳入中國之後，錢學森作了進一步的思考，在1990年的信中認為VR該叫 “靈境” 技術，無意中將虛擬現實昇華，後來還指出：“靈境技術是繼計算機技術革命之後的又一項技術革命。它將引發一系列震撼全世界的變革，一定是人類歷史中的大事。”
錢老還於1998年專門寫信給全國科技名詞審定委員會辦公室，再次希望用 “中國味特濃” 的 “靈境” 來命名 Virtual Reality。可惜，但一定程度上也是幸好，錢老的建議沒被採納。相信不久，世界將有以 “明鏡、情境、靈境” 為體系 “中國味特濃” 的智慧技術。
然而，有一種誤解就是元宇宙必須依靠VR技術，其實二者是兩回事。它們之間的關係，差不多就是人與時裝之間的關係：人可以著時裝顯時尚，然而，人更可以穿其它衣服滿足基本要求。否則，無論大資料多大，無論網路頻寬多寬，不但5G不夠，就是未來的5T（Tera，G的一千倍）甚至5P（Peta，G的百萬倍）網路也無法實現元宇宙的要求。
致 謝
本稿始於2021年初某次冬季會議，夏季會議完成初稿，秋季進一步擴充，感謝王曉副研究員和王雨桐、田永林、鄭文博、楊林瑤、丁文文在資料查驗和文字整理上的協助。
製版編輯 | 薑絲鴨
