積極消解數字孿生技術發展中的現實隱憂

　　隨著新一輪科技革命與產業變革的深入推進，智能制造已成為全球制造業發展的重要方向。數字孿生（Digital Twin）作為解決智能制造信息物理融合難題和踐行智能制造理念與目標的關鍵技術，對于推動全球制造業數字化、網絡化、智能化發展具有重要的意義。但數字孿生技術在具體應用中往往會出現一些技術風險。因此，本文在探索數字孿生技術應用價值的基礎上，深入分析數字孿生技術的現實隱憂及其消解路徑。

　　關鍵應用 

　　數字孿生作為連接物理空間和虛擬空間的橋梁，具有廣闊的應用前景。國際數據公司（IDC）預測，到2022年，40%的物聯網平臺供應商將集成仿真平臺、系統和功能來創建數字孿生，70%的制造商將使用該技術進行流程仿真和場景評估。數字孿生是未來企業實現轉型與創造價值的重要驅動力，其應用價值不言而喻，值得我們深入探討與研究。

　　第一，數字孿生與智能制造。在智能制造領域，數字孿生可以通過對產品制造和工藝周期的各個方面進行模擬、仿真、預測，全面提高生產過程效率及生產線運行效能。首先，航空航天領域最早采用數字孿生技術。其次，軍事工業是數字孿生的主要應用領域。最后，數字孿生正逐漸廣泛應用于制造業。目前，已有軟件公司提供數據孿生組織軟件產品，能夠把企業內部每一個物理資產、技術、架構、基礎設施、客戶互動、業務能力、戰略、角色、產品、服務、物流與渠道都連接起來，實現數據互聯互通和動態可視。

　　第二，數字孿生與醫療保健。數字孿生在醫療保健行業中的應用，將加快醫療數字化進程，推動智慧醫療時代的到來。研究人員可以基于現實人體在信息世界建立一個詳細的虛擬人體，作為一個復雜的系統進行研究，從而檢驗新的治療方案。數字孿生在醫療保健行業的發展前景光明，一方面可以開發新的方法來治療各種疑難疾病；另一方面可以改善現有的醫療服務與基礎設施，提供更好的病人護理服務。

　　第三，數字孿生與城市管理。城市是人類聚居的地區，具有人口稠密、基礎設施密集等特點，是一個典型的復雜系統。為改善城市環境，提高人們的生活質量，數字孿生技術被應用到城市管理領域中，為智慧城市建設提供了更多可能性。通過數字孿生提供高保真的虛擬模型，可以優化城市管理，更好地建設智能運營、智慧分析、智能預測的智慧城市。

　　現實隱憂 

　　盡管數字孿生技術在航空航天、醫療保健、城市管理等領域都發揮著重要作用，但在落地應用中也存在標準體系缺乏性、虛擬模型可信度、孿生數據安全性等方面的現實隱憂。因此，我們要正確應對數字孿生技術的應用風險，積極做好技術風險預警工作。

　　第一，標準體系缺乏性之憂。目前，人們尚未建立一套數字孿生標準體系，所以在理論研究與應用實踐中往往會出現一些現實隱憂。首先，對數字孿生的理解與溝通缺乏標準輔助。目前，人們對數字孿生的理解與認識是不同的。這將導致人們在交流時存在一定障礙。其次，數字孿生關鍵技術的研究與實施缺乏標準參考。由于缺乏數字孿生相關模型、數據、連接與服務等標準的參考，從而導致不同數字孿生團隊研發的產品兼容性差、難以互相操作，數據集成困難。最后，數字孿生的落地應用缺乏標準指導。由于數字孿生缺乏適用準則、實施要求、支持工具和技術平臺等標準參考，容易使用戶對數字孿生產生使用困惑。

　　第二，虛擬模型真實性之憂。數字孿生的主要思想是為物理實體創建一個虛擬模型，以便通過建模和仿真分析來模擬和反映物理實體的狀態和行為，并通過虛實交互反饋，預測和控制它們的狀態和行為。由此可見，數字孿生的應用發展離不開虛擬模型的構建，而高保真、高精度、高質量的虛擬模型能夠實現虛實之間的交互，實時更新與動態演化，從而實現對物理實體世界的動態、真實映射。但由于人類的認知水平、技術水平以及基礎設施的限制，數字孿生中所建立的虛擬模型并不能完全保證真實可信。比如，通過“數字孿生+醫療”的應用，可以對個人健康風險進行實時監測，并及時作出預警，但在時刻監測反饋中所帶來的心理暗示、情感融入是否會影響真實性，仍值得考慮。因此，在數字孿生技術的應用與發展過程中，建立一個高保真的數字孿生模型，并使其能夠最大程度反映物理實體世界的真實特性，依然任重道遠。

　　第三，孿生數據安全性之憂。孿生數據是數字孿生系統運行的核心驅動力，可以為物理實體和虛擬模型的融合提供準確而全面的信息源。因此，數字孿生技術的應用與發展離不開數據的安全保障。數字孿生系統運行產生的海量數據可能分布在用戶、生產終端、設計服務器等多種設備上，但由于當前網絡攻擊方式的不斷變化，任何一個設備的安全問題都有可能引發數據的安全風險。同時，隨著數字孿生技術與大數據、物聯網、云計算、人工智能等技術的深度融合，網絡安全風險點急劇增加，會帶來更多的入侵方式和攻擊路徑，進一步加大數據安全風險。因此，孿生數據安全保障離不開網絡安全，必須采取充分的措施確保網絡安全。比如，改進安全系統應對新出現的威脅，保護生產和辦公空間的聯網系統，抵制各種網絡惡意攻擊行為。

　　消解路徑 

　　為更好促進數字孿生技術的落地應用，我們在積極支持與配合的同時，也要正確應對潛在的問題與風險，從標準構建、技術發展、法律規制等方面消解隱憂。

　　第一，以標準構建消解標準體系缺乏性之憂。標準體系的缺失將會嚴重阻礙數字孿生技術的應用與發展，亟須構建規范的標準體系來指導與參考。首先，需要聯合相關研究人員、企業或用戶來共同構建數字孿生標準體系。其次，需要制定相關模型、數據、連接和服務等關鍵技術實施標準。最后，需要制定數字孿生落地應用標準，指導數字孿生技術在各領域的具體應用。

　　第二，以技術發展消解虛擬模型真實性之憂。在數字孿生中，物理實體的虛擬模型之所以存在真實可信問題，主要是由于這一技術還不夠完善。因此，消解虛擬模型真實性之憂的根本措施在于推動技術的繼續發展。首先，需要推動數字孿生技術與大數據、人工智能、云計算等技術融合發展，引領數字孿生技術行業的良性發展。其次，需要改進基礎設施，如互聯網連接、寬帶速度和傳感器性能等，以便為高保真建模與仿真技術服務。最后，需要加強技術培訓工作，提高具體操作人員的認知與技術水平，使其有足夠能力應對數字孿生工作。

　　第三，以法律規制消解孿生數據安全性之憂。數據信息安全關系到國家、企業、個人的安全性和社會的穩定性。保護數據信息安全人人有責。我們在利用數據創造價值的同時，也需要重視數據信息安全。而孿生數據安全的保障有賴于法律—技術雙重保障型體系的構建和完善。其中，技術是體系支撐，法律是重要基礎。一方面，需要推動相關法律的設立，以法律規制各種網絡惡意攻擊行為，積極營造一個綠色安全的網絡環境。另一方面，需要完善相關技術標準，建立行業數據規范，提高數據處理的安全性，以便順利完成數據的交換、集成與融合工作。

　　總之，數字孿生作為一種無縫連接信息物理并使之融合的實用技術出現，不僅是未來制造業的關鍵技術，也在越來越多的領域發揮重要的價值。因此，我們既要不斷探索數字孿生技術的應用價值，也要積極做好數字孿生技術的風險預警工作，正確應對數字孿生技術發展中潛在的問題與挑戰，推動數字孿生技術與智能制造的深度融合發展。

　　（作者單位：華東政法大學政治學與公共管理學院）