第二章
元宇宙技术递进
重溯历史长河 仰望宇宙苍穹

一、科技是人类发展的新希望

人类科技发展史是人类认识自然、改造自然的历史。科技在人类文明进程中起着越来越重要的推动作用。从远古时期工具制造和使用、技艺传承，到火箭发射、飞出太阳系，从智能手机成为社会必备的通信工具，到神奇的Alpha Go战胜围棋天才，人类的科技经历了漫长而伟大的发展历程。科技驱动力最初来自人类生存的基本需求，但却创造出越来越广阔的文明空间。科学曾是神学的敌人，但二者的关系却日益亲密，终会携手共同开拓人类的精神世界。

从农业社会的畜力时代，到工业社会的电气时代，再到原子社会的信息时代，人类改造自然的能力和效率得到了飞跃性的提升。在当今社会，新材料、新能源成为科技先锋，互联网、基因工程、碳排放成为发展的标志。虚拟现实、物联网、大数据、云计算、区块链、机器人、人工智能等新概念层出不穷，文明的边界被一次又一次拓宽。科学逐渐成为人类的希望，承载人类对未来的期待。

与其说元宇宙形成了创新科技的集合，成为迄今为止人类历史上规模最大、影响最为深远的一个革新契机，不如说元宇宙更像未来之光，让我们看到了前进的方向。在即将到来的元宇宙时代，科技不仅是下一代互联网的策划者，也将是人类数字文明的构建者。我们相信：人类终将进入物理世界数字化，虚拟世界真实化，虚实互动共生的全新时代！

20世纪是科学技术突飞猛进的100年，原子能、半导体、激光和电子计算机被称作二十世纪的四大发明。自1844年人类发出了第一份电报，实现了信息的长途传输，信息技术的历史大幕随之拉开。收音机曾经风靡一时，是许多人得到外界消息的重要工具。电视机的出现又一次改变了人类的生活、观念和信息传播方式。

IT（Information Technology，信息技术），包含计算机、网络、通信等技术。信息技术的普遍应用，是进入信息社会的标志，其中半导体材料的发展对信息技术影响巨大。发源于半导体技术的IT技术，之后发展出计算机、通信、互联网科技，进而进化到虚拟现实、人工智能、云计算、大数据、物联网、区块链、量子计算等新兴细分领域。

1957年，仙童半导体公司成立，开创了半导体工业，成为硅谷成长最快的公司。1968—1969年，13家半导体公司在美国北加州创立，其中8家由前仙童员工创办。摩托罗拉、国家半导体、德州仪器、仙童的产品垄断了大部分市场。直到张忠谋于1987年创建了台积电，改变了全球半导体产业的生产模式，提升了运营效率。

1936年，科学家图灵因发明图灵机和图灵定理被认为是“计算机科学之父”。1965年，英特尔创始人之一戈登·摩尔提出摩尔定律，准确预测了近半个世纪的集成电路发展趋势，在一定程度上揭示了信息技术进步的速度。

在IT行业发展早期时代，因受半导体材料科技制约，计算机体积大，造价高，大型机构进行数据传输和处理耗时较长。CPU是20世纪最重要的发明之一，英特尔于1971年推出全球第一款微处理器4004，这是现代计算机小型化的关键节点，开创了微型计算机新时代。

20世纪80年代后，DEC、IBM等小型计算机公司如雨后春笋般涌现。20世纪90年代，IT产业进入微处理器或个人电脑阶段，英特尔、IBM和苹果等公司随之成为时代领军者。IT行业也同时迎来了软件时代，微软、甲骨文等软件公司纷纷成立，丰富的软件为人们的工作生活提供了各种便利条件。硬件的微型化和低成本化使得个人电脑（PC）逐渐普及，用户和软件数量快速增长，数据量大幅提升。

移动通信技术自20世纪80年代开始飞速发展，移动信息经历了从语音、文本、图片到视频的不断升级。相比第一代模拟移动通信时代以语音通信为主，第二代移动通信就开始采用数字调制，发短信成为当时最流行的交流方式。彩信、手机报、壁纸和铃声的在线下载也成了热门增值服务。第三代移动通信的网速和用户容量大大促进了移动互联网的发展，触屏操控和支持安装各类应用软件的智能手机面世。第四代通信（4G时代）网络下载速度可以满足视频观看，流量资费大幅度下降，移动支付随之迅速普及。移动5G时代的高带宽、低时延、广联接解决了机器之间的无线通信问题，可实现万物互联。

从20世纪90年代中期开始，大众对于信息的需求也不断增长，IT产业进入网络化阶段，以提供基础信息服务与增值服务为主。此时，全球在线的人数已经超过10亿。IT行业进入2000年之后，发展速度因互联网的加入而产生了质的飞跃。个人电脑间通过开放的互联网实现共享和协作，使得数据的获取、存储、计算开始实现“去集中化”。

我们现在所处的移动互联时代，智能移动设备的出现使得网络用户数量和上网时间大幅提升，获取和产生信息的端点数量和交互频率大幅增加，联网场景变化多样，由此衍生出丰富多样的应用程序，渗透到人们生活的方方面面，与几何级数快速增长的大数据相匹配的云计算应运而生。

统计数据显示，全球现有44亿互联网用户。在全球范围内，互联网已经从美国主导的通信专网变成渗透到世界人口一半以上的全球媒介。当我们回顾信息科技的发展历史（见表2-1），或许能为人类取得的惊人成就而自豪！