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元宇宙：概念、挑战与治理******

　　【光明青年论坛】

　　编者按  

　　在2022年举办的第五届中国国际进口博览会和世界互联网大会上，“元宇宙”的发展与应用都是人们关注的热点。从提出、探索到逐步走向应用，元宇宙与人们的生活越来越近，一步步将虚拟与现实更加紧密地联系在一起，并将会在未来更加深刻地影响每一个人。如何认识元宇宙？元宇宙会给人类社会带来哪些机遇和挑战？应该对元宇宙采取怎样的治理方式？本版特约请四位青年学者，围绕上述话题进行讨论。

　　与谈人

　　赵精武 北京航空航天大学法学院副教授

　　贺超城 武汉大学信息管理学院讲师

　　张梁 中南财经政法大学法学院讲师

　　李珍 中山大学马克思主义学院教授

　　主持人

　　光明日报记者 底亚星 冀文亚

　　元宇宙代表了未来互联网发展的一种新形态

　　主持人：当前，元宇宙既是社交网络上的一个“热词”，也是技术领域的一个“热点”。我们应该如何把握和理解元宇宙的概念、特性与实质？

　　赵精武：现阶段，学术界与产业界尚未对元宇宙的概念形成共识，原因在于元宇宙技术本身尚处于初期探索阶段，其演进方向、应用场景、技术特征等要素尚在发展。当前对元宇宙概念的界定大多侧重于对元宇宙组成要素或技术特征的探讨。

　　总体来看，有关元宇宙概念的界定模式大致可以分为三类：一是物质世界数字化，即在互联网实现人类视觉、听觉数字化的基础上，元宇宙实现了触觉、味觉等各种感官体验的高度仿真；二是“平行世界”，即元宇宙描述了人类能够在虚拟空间进行与现实世界相同的活动；三是元宇宙是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态，虚拟世界与现实世界在经济系统、社交系统和身份系统层面相互交叉融合。

　　可以确定的是，元宇宙代表了未来互联网发展的一种新形态。一方面，元宇宙是一种全新的网络平台，集合了社交、公共服务、智能制造、医疗健康、教育等多种功能，实现了企业平台与公共平台的互联互通；另一方面，元宇宙也是一种信息技术的“统合体”，是以区块链、人工智能、VR/AR技术、数字孪生等技术为底层架构的综合技术形态。

　　张梁：我们可以通过对汉字“元”的解读，窥探元宇宙的特质。

　　一方面，“元”有本质、根本的意思。元宇宙在某种程度上使得人类的感知摆脱了对客观物质世界的依赖，突破了虚实的界限。在元宇宙中，人们身体的主体地位被削弱，使得我们对于感知的认识更为抽象化、本质化。

　　另一方面，“元”有向度、维度的含义。多维数据是元宇宙的关键要件。互联网的诞生开启了现实世界数字化的进程，用户的数据通过各种智能设备记录下来，再通过大数据技术形成用户在数字世界中的“立体画像”，但这些“立体画像”仍然是一维的，因为它们的来源是用户本身；而元宇宙中，人与物、人与环境的数据相结合，形成多维数据，这使得元宇宙能够反过来为现实生活中的诸多问题提供更有效的解决方案。

　　李珍：关于元宇宙的概念界定，必须澄清元宇宙与现实世界之间的关系。从词源上讲，元宇宙(Metaverse)的词根“meta”在古希腊语中有两个基本涵义：“之后”和“超越”。元宇宙既是现实世界“之后”的宇宙，又是“超越”现实之上的宇宙，现实世界与元宇宙之间是历史与未来、现实与愿景的关系。从这个角度来看，类似于元宇宙的构想在人类思想史上并不罕见，如柏拉图的《理想国》、奥古斯丁的《上帝之城》、康帕内拉的《太阳城》、培根的《新大西岛》。然而，元宇宙与以往构想的不同之处在于，它是一种“虚拟现实”。所谓虚拟现实，不是指虚无缥缈的现实，而是指现实是被某种称为“虚拟”的手段构造出来的，即现实在表面上看是“虚拟”的，但实质上却是真实存在的。

　　贺超城：元宇宙的概念其来有自。美国数学家弗诺·文奇在1981年出版的“赛博朋克流派”开山之作《真名实姓》中构建了一个通过脑机接口进入沉浸式感官体验的虚拟世界；美国作家威廉·吉布森在1984年出版的《神经漫游者》中提出了“赛博空间”概念；1991年，赛博空间又催生出“镜像世界”的技术理念：现实世界的每个场景都可以用技术手段映射到人工编制的计算机程序中，且用户可以通过终端设备与其交互。自2021年美国游戏公司Roblox携元宇宙概念上市之后，元宇宙受到了广泛关注与解读。我理解，元宇宙是基于数字技术而构建的一种用户以数字化身份在信息世界、物理世界、人类世界交叉融通下参与交互的社会形态，是人类对未来数字文明高阶形态的想象与建构。

　　元宇宙带来多层次、多领域的机遇与挑战

　　主持人：科学技术对经济社会发展有着巨大的、深刻的、全面的影响，但任何技术的发展总是呈现机遇与挑战并存的基本特征。元宇宙会给经济社会发展带来哪些机遇和挑战？

　　张梁：从经济社会发展历程来看，交互方式、交互效率的革命是推动新业态出现的重要力量。在信息革命以前，接触式交互是最常见的交互方式；信息革命后，非接触式交互的效率大大提升，例如，互联网购物的出现和爆炸式发展，就得益于非接触式交互方式的成熟和其效率的提升。在元宇宙中，人们能够实现全身心沉浸式交互，用户以数字身份进行交互的同时，能够体验与真实世界相似的感受。这种交互方式、交互效率的变革可能会给目前技术条件下仍旧依赖接触式交互的产业带来巨大影响。同时，这种变革也蕴藏潜在风险与挑战。例如，逼近真实的交互体验，使得具有技术本质的元宇宙变得不再是人类个体与社群互动的工具，而有可能成为个体的延伸，变成越来越具有生命特征的“幻肢”，一个愈发独立的实体，这将给法律如何定义“人”带来前所未有的挑战。

　　李珍：从社会关系来看，元宇宙社会可能存在两种不同的发展前景。元宇宙先驱托尼·帕里西提出了元宇宙的基本建立规则：元宇宙是无人可以控制的、开放自由的，并且适合所有人的最为广泛的社会空间。这种规则，可能会赋予所有人“自由与平等”的社会关系，这无疑是一种前景乐观的未来网络社会“乌托邦”——人们可以在虚拟世界中摒弃现实世界的很多“包袱”，开始新的社会生活。但由于虚拟世界的数字化本质，所有的社会行为都会有数据记录，这些留痕数据可能会被人盗取，而达到对社会成员的操控和利用，这反而催生了一种新型的社会不平等，导致悲观前景。

　　从个体层面来看，元宇宙能够带来不同于以往数字技术的超强沉浸感体验，人们足不出户便能在虚拟世界中体验社交、购物、工作、学习、旅游等大多数生活方式，这在一定程度上能够带来身心愉悦。但久而久之，它极易造成人们对虚拟世界与现实世界之间界限的混淆。这里涉及三个哲学问题。一是知识问题：我们能否知道究竟是在虚拟世界还是现实世界？就像庄周梦蝶，如果梦境足够真实，庄子怎么知道自己是不是在做梦呢？二是实在问题：虚拟世界是真实的还是虚幻的？三是价值问题：你能在虚拟世界中过得好吗？如此，人们会陷入对世界和自身的认知疑难，认知疑难可能引发心理疾病风险、人格解体风险和成瘾性风险；若进一步发展，认知疑难还会对个体的道德判断能力产生负面影响。

　　赵精武：从数字经济发展来看，尽管我们尚无法准确预见元宇宙未来的技术形态和技术架构，但可以确定的是，元宇宙概念的提出意味着数字经济正朝向更高效率的数据要素市场化配置方向发展。例如，在具体应用层面，元宇宙在未来或许能够改变传统业态模式，延长既有的产业链经济价值，提升用户服务体验；在智能制造领域，元宇宙能够改变“生产—物流—销售—用户售后”的供应链形态，实现更高水平的定制化服务；在社会信用系统层面，元宇宙技术能够构建起一整套线上线下一体化的社会信用体系，借由区块链等底层技术优势，实现社会信用数据的可追溯和不可篡改，各地各部门信用数据也将相互联通，组成国家层面的社会信用大数据；等等。当然，任何技术的发展总是呈现两面性特征，元宇宙技术也不例外。在数字经济领域，元宇宙可能带来的挑战至少表现为：新一轮的数据安全和隐私泄露问题；现有的信息基础设施或将无法支撑全球或全国规模的元宇宙空间运作；某些互联网巨头为谋取竞争优势而各自打造相对封闭的技术生态，进而导致技术发展滞缓；等等。

　　贺超城：通过上述讨论，不难发现，元宇宙在给人类社会带来诸多利好与机遇的同时，也带来不少挑战，这集中体现为市场性风险、社会性风险、个体性风险和技术性风险。关于市场性风险，元宇宙在一定程度上为巨额资本进行资本操纵和巨头公司进行行业垄断提供了隐蔽空间；元宇宙中虚拟货币与现实世界的经济体系之间的联动，可能导致元宇宙中虚拟世界的经济波动溢出到现实世界。关于社会性风险，元宇宙中，自然人和虚拟数字人构成的群体可能由于群体无意识引起群体非理性；法律的滞后性可能使得元宇宙面临伦理冲击和挑战。关于个体性风险，元宇宙因其人机交互、沉浸体验而具备天然的“成瘾性”，过度沉迷虚拟世界可能会加剧社交恐惧；元宇宙中产生和存储大量数据，隐私泄露风险增大；元宇宙中的丰富数字内容，可能造成知识产权风险。关于技术性风险，元宇宙中规模庞大、高复杂度、及时迅捷的渲染、仿真和交互带来的高性能算力要求是技术性风险的隐患。

　　赵精武：这里还必须指出，上述机遇和挑战，大多还处于假想阶段。囿于元宇宙技术自身的不成熟，客观上我们还很难精准定位和描述元宇宙技术能够带来的机遇和挑战。因此，我们需要冷静看待元宇宙概念的提出和发展，既对元宇宙技术未来成熟的可能性抱有期待，也不应过分夸大元宇宙潜在的技术优势，而应当在对机遇与挑战的统筹考虑中，未雨绸缪探索平衡安全与发展的有效治理策略。

　　从制度、技术、价值等维度探索元宇宙治理之道

　　主持人：从历史发展进程看，人类生活的数字化、网络化是大势所趋，元宇宙的出现正是回应了这样的发展趋势。面对这一发展趋势，如何更好地对元宇宙进行治理？

　　张梁：目前，芯片、网络通信、虚拟现实等诸多细分领域的底层技术还不能完全支撑现阶段对元宇宙未来全景的构想，元宇宙的发展还处在初期，具有不确定性。因此，对于元宇宙的治理，应整体保持包容、审慎的态度，对于已经出现的具体风险则应当适时处置。

　　一方面，对于现阶段来说，促进发展是主题，对元宇宙的治理应主要是规范和引导。在政策上，需要给予相关领域前沿企业、机构较为充分的发展空间，激发元宇宙相关领域创新驱动力，发挥市场在资源配置中的决定性作用，更好发挥政府作用，引导技术、资本、人力等要素合理有序进入。

　　另一方面，对于因元宇宙热潮产生的乱象，需要及时介入治理。例如，元宇宙的出现为NFT(非同质代币)、虚拟货币等新型数字财产提供了更广泛的投资交易空间，但也为新形式的洗钱、非法集资、诈骗、传销等违法犯罪活动提供了通道，并出现了一些资本乱象。现阶段，元宇宙中“炒房”“炒币”现象层出不穷，资本市场中围绕元宇宙热炒概念，资金没有进入实体经济助力相关科技创新产业的发展，反而使得元宇宙相关技术、服务愈发资本化。对此需要保持警惕。在发挥资本促进元宇宙产业发展积极作用的同时，应防止其无序扩张，限制其消极作用，让元宇宙产业发展能够给人民生活带来真正实惠。但从本质上来说，前面谈到的这些因元宇宙热潮产生的问题属于“新瓶旧酒”，它们并不是元宇宙自身特质带来的新风险，而是商品市场、资本市场固有风险在元宇宙上的具体展现，现有制度能够较好应对。

　　赵精武：从来都不存在绝对安全的信息技术，对新兴技术配置相应的治理措施是必要的。而如何配置治理措施，首先应当审视这些新兴技术对现有法律制度和治理体系提出何种新的挑战。在主体层面，自然人在元宇宙中有自己对应的“虚拟人”身份，需要遵守不同于现实世界的制度规则；同时，产业界所描述的“虚拟人”的真实性，在目前看来主要还是感官层面的真实性，“现实人”与“虚拟人”在法律主体资格层面上的差异还不明显。在风险层面，从产业界所设想的元宇宙应用场景来看，元宇宙安全风险治理需求集中于数据安全、服务提供者的法定义务、虚拟财产交易制度、个人信息保护制度等领域，其安全风险表现形式可能与主流技术导致的风险事件有所差异；同时，元宇宙安全风险的损害结果和侵害的民事权益，与主流技术导致的风险事件基本相同，元宇宙中用户行为所导致的法律责任仍可追溯至特定法律主体，“主体—客体—内容”的法律关系结构尚未发生实质变更。但也应认识到，伴随元宇宙技术的发展与迭代，当技术能够真正抹除虚拟人与现实人的身份关联时，就必然会对现有法律制度提出前所未有的挑战。因此，元宇宙的治理应当遵循过程风险预防的基本思路，即根据技术在不同发展阶段的特征及其相应社会风险，优先在法律解释层面补足有关元宇宙治理规则的不足；当现有治理体系无法回应特定发展阶段的元宇宙技术风险时，就有必要专门在立法层面创设全新的规则予以调整。

　　贺超城：从技术角度来看，当前的技术治理是“防御型向善”，即想办法防止技术做坏事；未来则需要“创造型向善”，即在科技研发阶段，就朝着人性之善、社会之善的方向寻找发展“需求”。元宇宙作为崭新且前沿的方向，科技向善有必要也有条件成为其运行的最大公约数：一方面，更充分地连接到社会的每一个人；另一方面，提供更具人文关怀的产品服务。

　　主持人：对于元宇宙的治理，除了制度建构、技术规制之外，如何从价值和伦理的维度开展？

　　李珍：首先，树立人人为我、我为人人的道德原则。元宇宙技术的基本特征是去中心化的连接方式，但不能把去中心化看成是对个体中心化的确证。因此，在对元宇宙的治理中，要把“共同善”作为最基本的道德原则，即发展一种把社会利益放在个人利益之上的，人人为我、我为人人的道德原则。

　　其次，回归现实的第一本位，破解价值认知疑难。元宇宙高强度的沉浸式体验深刻影响个体认知的能力，使人们在虚拟世界和现实世界的交替体验中面临认知疑难。只有让个体回归现实，与真实的人、自然和社会互动，将虚拟世界视为现实世界的延伸，才能真正解决虚拟现实沉浸性带来的风险。

　　最后，促进文化交流与文明互鉴，构建网络空间命运共同体。元宇宙中信息广泛传播，不同国家、地区、人群间的信息鸿沟不断缩小，文化背景的差异逐渐显现。不同文化对隐私、自由、公正等价值分配权重存在差异，这种差异会造成信任障碍。这就要求每一个参与对话的个体和组织都要对其他文化保持开放态度，不同文化背景的研究者之间以交流合作的形式，确保新技术的开发具有全域性意义，保证相关利益涉及方都参与治理，寻求价值权重协调路径，构建出基于全人类共同价值的对话模式。

　　主持人：通过各位专家的讨论，我们对元宇宙的本质特征、未来发展以及治理策略有了更多了解。推进元宇宙有序发展，哲学社会科学不应缺席。保持元宇宙发展正确的价值导向，形成科技与人文的良性互动，使其实实在在造福于人类，这是哲学社会科学工作者在元宇宙发展中的使命担当。

　　■专家点评

　　武汉大学二级教授、信息管理学院副院长吴江：元宇宙的确是人类文明发展的一件大事，现在的火热也是全方位的。四位青年学者给予了元宇宙充分的想象空间，并对元宇宙给人类带来的挑战、机遇以及如何治理进行了非常有价值的讨论，引导我们从以下三个方面对元宇宙进行深入思考。

　　首先，元宇宙是人类叙事方式。元宇宙将成为人类历史上一种全新的叙事方式，叙事的逻辑将从真实世界跃迁到虚拟世界，将创造一个虚实融合的全新故事。元宇宙的叙事方式既能够促进人类物质上的再一次发展，也能满足人类在精神上的需求。

　　其次，元宇宙是数实融合空间。30多年前，钱学森院士在致汪成为的手稿中，就已提到与元宇宙紧密相关的虚拟现实，并将它翻译为具有浓厚中国味的词——“灵境”。他认为有了灵境，人的创造能力将会大大提高，从而形成大成智慧。元宇宙区别于传统环境最显著的特征就是现实和虚拟时空的融合，成为一种数实融合空间，元宇宙不仅仅呈现数字世界，而且更强调数字和现实的融合，除了现实中的空间会融合到数字空间，数字空间中的时间将不再完全对应现实空间中的时间，将变得更加多样和多维。

　　最后，元宇宙不是指单一的数字技术，它是集人类各种数字技术之大成者。数字产业化和产业数字化形成元宇宙的生产力闭环；依靠数据价值化使得数据作为数字文明创造的主要生产要素，驱动数字产业化和产业数字化；通过治理数字化不断去改造生产关系，推动生产力创造一个有效而健康的元宇宙环境。元宇宙逐渐成为数字社会的进阶形态，成为推进人类文明迈向更高级文明的重要推动力。

　　未来已来，让我们沿着青年学者们的思考，讲好元宇宙故事，构建好元宇宙空间，一起通过元宇宙创造美好的数字文明。

　　西南政法大学民商法学院教授林少伟：四位青年学者立足各自学科，从多个方面对元宇宙阐发了见解，特别是揭示了元宇宙这种新的社会形式的巨大潜力与潜在风险，这是一个非常重要的议题。元宇宙将革新人类的生活方式，为人类带来全新的生活体验，但同时也必然引发一系列社会治理与法律规制问题。如何引导元宇宙与现实社会的协调并行，是当下需要探讨并回应的重要问题。

　　防范元宇宙可能带来的风险，首先要看到其背后存在的三大治理难题：第一，元宇宙强调理性人的自主选择，对规制具有某种天然性排斥。第二，以算法和数据为驱动的元宇宙平台可能会凭借海量的用户数据而成为庞大的数据中心，进而对具有统一趋向性的技术发展和规范治理造成一定冲击。第三，元宇宙下的去中心化削弱了对中心化机构的信赖，以致传统中心化治理难以融入元宇宙系统。

　　为应对元宇宙对社会经济带来的挑战，应在规制逻辑上有所转变。第一，由被动消极型的治理向主动积极型的治理转变。元宇宙的不断更新，要求采取及时性和回应性的积极立法观，以便对元宇宙作出动态适应和有效引导。第二，由一刀切式的规制模式向差别化规制模式转变。可根据风险高低对数据信息进行类型化规制，如对国家安全和社会安全等高风险数据的处理予以严监管，涉及个人信息和公共事务等低风险数据给予宽监管。第三，由权力—技术的双向式向权力—技术—伦理融合式转变。面对数据垄断行为、数字资产盗取、数据篡改等问题，可融合权力（强制性与社会性）、技术（行业标准或加密标准等）、伦理（人类伦理效仿等）三要素，驱使元宇宙通往正义之路。第四，由形式正义覆盖模式向实质正义穿透模式转变。通过自动化决策减少潜在的歧视意图，矫正算法中隐藏的歧视与不公等。

　　《光明日报》（ 2023年01月06日 11版）

气凝胶：能改变世界的多功能材料******

　　展览会上展出的具有纳米多孔结构的新型材料气凝胶服装

中新社 任海霞摄

　　【走近超材料①】

　　编者按超材料具有常规材料不具备的超常物理性质，是国际上重点关注的战略前沿领域。我国也高度重视超材料技术的发展，国家自然科学基金、新材料重大专项等都对超材料研究予以立项支持。近年来，越来越多的科研人员对超材料产生兴趣，使超材料的设计开发进入了一个崭新的天地。据此，本版推出“走近超材料”系列报道，展示超材料技术创新发展与产业化应用情况。

　　气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。

　　气凝胶是一种超材料，它非常轻，即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目前，各种各样的气凝胶被开发出来，它们或柔软或坚硬，或导电或绝缘，应用领域广泛。1月10日，中铁一局集团有限公司表示，河南省新乡蒸汽管网项目全面通过验收。蒸汽管网对防腐、保温要求极高，其管道选用了高温离心玻璃棉及纳米气凝胶复合保温材料。项目技术负责人汪惺说，纳米气凝胶隔热效果是传统隔热材料的2—5倍，可极大提高施工质量和施工效率，降低施工成本。

　　作为目前已知导热系数最低、密度最小的固体材料，气凝胶可谓是材料领域的“隔热王者”，并已在航天、石化等领域应用。比如“天问一号”探测器发动机与火星车表面、“长征五号”遥四运载火箭发动机高温燃气系统隔热、嫦娥四号探测器热电池防护等都应用了气凝胶。在我国提出“双碳”目标后，随着技术的不断创新，气凝胶的应用场景也在进一步扩大。

　　具有耐高温、高弹性、强吸附等特性

　　气凝胶是一种纳米级的多孔固态新型材料，所有孔的体积合起来占整个气凝胶体积的绝大多数，甚至可以达到99％以上，具有高比表面积、高空隙率、纳米级孔洞、低密度等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、高弹性、强吸附、防水效果好、使用温度范围广、寿命长。

　　“可以把气凝胶理解成多孔海绵的一个纳米版。”气凝胶领域技术专家王贝尔说，其孔径在20纳米至50纳米之间。而空气分子大小约为70纳米，大于气凝胶孔隙的直径，因此空气在气凝胶上流动效率极低，加上气凝胶本身比热容很高，热辐射传递能降到最低，因而具有很好的隔热性能。

　　气凝胶主要分为无机气凝胶、有机气凝胶和有机—无机杂化气凝胶三类。其中，无机气凝胶是以无机物为主体，包括单质气凝胶、氧化物气凝胶和硫化物气凝胶等。有机气凝胶则是以有机物为主体，主要包括酚醛气凝胶、纤维素气凝胶、聚酰亚胺气凝胶、壳聚糖气凝胶以及壳聚糖—纤维素气凝胶等。有机—无机杂化气凝胶可利用有机物和无机物各自优势，实现气凝胶特殊的功能化。

　　《科学》杂志2021年将气凝胶列为十大热门科学技术之一，并称其为“可以改变世界的多功能新材料”。王贝尔说，气凝胶是《科学》杂志评选出的十大新材料中，唯一一个已大规模落地于实际商业场景的材料。

　　气凝胶的制备工艺主要分为两步，即通过溶胶—凝胶过程制备凝胶，再利用一定的干燥方法将凝胶内的液态物质替换为气态，从而制得气凝胶。

　　有数据显示，在气凝胶行业的成本结构中，制造成本约占45%。苏州锦富技术股份有限公司董事长助理郑松说，降低气凝胶成本是行业正在努力的一个方向，目前主要路径之一是自动化产线的落地，而成本降低将会打开更多的应用场景。

　　生物质基气凝胶成研究热点

　　据中国石油管道科技研究中心评估，以350摄氏度蒸汽管道的保温应用为例，相比于传统保温材料，气凝胶的保温层厚度可减少2/3，节约能耗40%以上，每公里管道每年可减少二氧化碳排放125吨。

　　数据显示，2021年油气领域对气凝胶的需求占总需求量的56%，另有18%用于工业隔热、9%用于建筑建造、8%用于交通运输。国家新材料产业发展战略咨询委员会在《2022气凝胶行业研究报告》中指出，在新能源汽车蓄电池芯模组中采用气凝胶阻燃材料，可将电池包高温耐受能力提高至800摄氏度以上。随着新能源汽车产业等的发展，气凝胶在新能源汽车及储能行业应用场景广泛，需求量有望持续提升。

　　气凝胶发展迅速。国务院发展研究中心国际技术经济研究所分析员李维科说，近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶、石墨烯气凝胶、聚合物气凝胶等多种新型气凝胶。值得一提的是，生物质原料来源广泛、成本低廉、碳源丰富，利用生物质原料制备环保型多孔碳纤维气凝胶是一种经济、可持续的生产方式，因此目前生物质基气凝胶也成为研究的热点。

　　比如中国科学技术大学俞书宏院士团队研发出超弹性纤维素气凝胶，该纤维素气凝胶从室温到零下196摄氏度，都表现出不随温度变化的超弹性、优异的抗疲劳性等，在恶劣环境中具有巨大的隔热潜力。且制备中所使用的材料均为生物质原料，有望解决能源密集型技术和石化材料造成的环境污染问题，是传统不可再生气凝胶的理想替代品。

　　中国林业科学研究院木材工业研究所卢芸研究员团队以木材为基质，将无机、有机气凝胶与木材骨架基体复合，首创了第三代木质纤维素气凝胶。通过对木材及生物质废弃物纤维素的调控，将纤维素比表面积提高了7个数量级，对油污吸附能力高达自身质量的75—300倍，体积用量缩减50%—75%，可降解、可再生。

　　气凝胶发展驶入“快车道”

　　气凝胶的发展得到国家政策的持续支持。2014年和2015年，国家发改委连续两年将气凝胶列入《国家重点节能低碳技术推广目录》，开始对气凝胶进行初步推广应用；2018年6月气凝胶被列入建材新兴产业；同年9月，第一个气凝胶方面的国家标准《纳米孔气凝胶复合绝热制品》发布；2020年，《气凝胶保温隔热涂料系统技术标准》启用；2021年，《中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出，推动气凝胶等新型材料研发应用。

　　随着气凝胶应用技术不断成熟，气凝胶发展进入“快车道”。不过，李维科说，目前气凝胶研究仍存在一些问题，比如气凝胶在高温条件下热导率增长较快，与纤维等增强基体材料的黏结性较差；生产过程中会用到许多有机溶剂，容易造成环境污染；气凝胶难以回收利用，不利于可持续发展等。

　　此外，气凝胶生产成本高昂，产品价格昂贵。《2022气凝胶行业研究报告》指出，气凝胶的生产成本主要集中在原材料硅源、设备折旧及能耗方面。有效降低成本既依赖于制备工艺的突破，也需要通过低成本原材料的大规模产业化来实现。

　　气凝胶是罕见的可以同时满足防火、防水、隔热、隔音等多种需求的材料。李维科说，气凝胶的发展和应用仍然处于不断探索的过程，未来的研究方向主要集中在开发纤维素气凝胶、石墨烯气凝胶、钙钛矿结构气凝胶、非金属单质气凝胶等新型气凝胶上。（记者 李 禾）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）