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正在举行的上海“两会”上，“数字孪生”这个科技名词成为代表、委员热议的话题。龚正市长作的政府工作报告中，也提到了数字孪生：“推动数字技术对传统产业进行全方位、全链条改造，加快工业互联网创新发展，打造30个制造业数字化赋能平台，建设数字孪生企业，新建40家示范性智能工厂。”
什么是数字孪生?上海科技情报研究所信息咨询与研究中心副主任陈晖研究员介绍，这种技术是以数字化形式，对物理实体的过去和目前的行为或流程进行动态呈现。通俗地讲，就是应用数字技术为实物产品、制造流程乃至整个工厂进行模拟仿真，为其创造一个数字版的孪生体。2003年，密歇根大学学者首先提出这个概念。近年来，随着大数据、5G、边缘计算等技术的快速发展，数字孪生已从单纯的概念转变为先进的制造业技术，被知名信息技术咨询公司Gartner视为未来十大战略科技趋势之一。
特斯拉公司成功的背后，就有数字孪生技术支撑。2011年，这家企业成立了“设计工作室”，赋予其工厂数字孪生能力。作为这种技术产业化应用的试水者，特斯拉成功的一个原因，是它针对汽车制造的特点，对美国航天局(NASA)的数字孪生进行“降维”使用，即降低仿真精度要求，简化相关流程，因为汽车的制造精度要求低于航天器。特斯拉将数字孪生体模型作为所有数据的载体，在此基础上进行分析和制造，这个流程不断循环、改进，为公司生产的每一辆汽车提供数字化解决方案。
工作人员在特斯拉上海工厂作业。新华社发
除了制造业，这种技术近年来也开始应用于智慧城市等领域。在城市数字化转型过程中，数字孪生可以与城市级可信信息交换和协作网络、城市情境感知、大数据、人工智能等技术融合，构建覆盖城市建设、社区治理、基础设施、交通系统的全息感知和智能管理大数据平台，从全局视角整合、调度、优化城市资源，实现城市运行的科学治理。
比如，曜科智能参与建设的徐汇区城运中心实战平台，通过静态三维场景融合动态视频画面，复刻了徐家汇商圈、龙华寺等8平方公里区域的鲜活特征，呈现出真实的三维沉浸感。“三维化数字孪生底座是我们开发的，”公司首席执行官石志儒博士解释说，“如果平台没有这个底座，在管理部门大屏上呈现出的二维视频就是碎片化的，不能给城市管理人员带来空间感。”
曜科智能构建的三维视频融合平台
谈及上海在数字孪生领域的创新策源，陈晖认为，在基础支撑层，上海有较好基础，物联网等技术国内领先;在数据互动层，上海在5G、传感器等方面有很多积累，但需要关注新兴技术的创新动向;在模型构建层和仿真分析层，涉及建模、仿真、控制软件以及与之相关的大数据、人工智能、云计算、虚拟现实/增强现实/混合现实/扩展现实(VR/AR/MR/XR)等技术，上海需要加大研发力度，不能在这方面受制于人。
随着“元宇宙”概念的走红，数字孪生也越来越受到社会关注。从某种意义上说，数字孪生技术打造的是制造业的“元宇宙”。作为一种虚拟世界与现实社会相交互的平台技术，数字孪生也是构建“元宇宙”的一块基石。数字孪生与VR/AR/MR/XR等前沿技术的协同创新，有望让“元宇宙”从概念变成成熟的产品，带动新兴产业的发展。
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