Web 3.0、社会5.0与元宇宙的热点与知识基础

李杰

doi:10.15978/j.cnki.1673-5668.202302004

科学观察 ›› 2023, Vol. 18 ›› Issue (2) :13-23 DOI: 10.15978/j.cnki.1673-5668.202302004

研究论文

Web 3.0、社会5.0与元宇宙的热点与知识基础

李杰 ¹^,²

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Hot Topics and Intellectual Base of Web 3.0, Society 5.0 and Metaverse

Li Jie ¹^,²

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摘要

[目的/意义] Web 3.0、社会5.0以及元宇宙是新一轮科技革命背景下的新兴研究热点，对三者的全面梳理和比较，对未来进一步的研究有重要的参考意义。[过程/方法] 通过Web of Science核心合集采集了936篇文献，采用科学计量与可视化的分析方法，对三个方向的研究主题及知识基础进行了分析。[结果/结论]Web 3.0、社会5.0与元宇宙在近两年都呈现了一定的增长趋势，其中元宇宙和社会5.0的增长最为显著。在主题层面上，Web 3.0的研究热点主要是围绕语义网（semantic web）来展开，核心主题包含了社交媒体以及社会网络等；社会5.0则是以工业4.0及核心新兴技术为依托，旨在构建智能、可持续和具有韧性的新社会；元宇宙作为新兴术语，其内涵处于讨论阶段，虚拟世界、第二人生、虚拟现实、三维技术以及身份等研究成为当前元宇宙关注的热点。基于文献共被引网络的知识基础分析呈现了三个研究方向上的知识基础文献，对当前和未来进行Web 3.0、社会5.0以及元宇宙研究有重要的参考价值。

Abstract

[Objective/Significance] Web 3.0, Society 5.0, and Metaverse are hotspots in the background of the new scientific and technological revolution. The systematic review and comparison of these topics are significant for related research in China. [Method/Process] 936 scientific publications have been collected from the Web of Science Core Collection, and the scientometrics methods and visualization techniques have been applied to the hot topics and intellectual base analysis. [Results/Conclusions] The research output of Web 3.0, Society 5.0, and Metaverse has shown a certain growth trend in the past two years, especially the Metaverse and Web 3.0 research. At the topic level, research of Web 3.0 is mainly focus on semantic web, social media and social network. Society 5.0 which appears in the background of industry 4.0, and has high relevance to industry 4.0 and new emerging technologies, aims to build an intelligent, sustainable and resilient society. As a new emerging hot term, Metaverse is still in its initial period. The researches on virtual world, second life, virtual reality, 3D and avatar have become the hotspots. The intellectual base is analyzed through the references co-citation analysis, and a list of important literatures have been identified in Web 3.0, Society 5.0, and Metaverse research.

Graphical abstract

关键词

Web 3.0 / 元宇宙 / 社会5.0 / 未来社会 / 智慧社会

Key words

Web 3.0 / Metaverse / Society 5.0 / future society / intellectual society

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李杰. Web 3.0、社会5.0与元宇宙的热点与知识基础[J]. 科学观察, 2023, 18(2): 13-23 DOI:10.15978/j.cnki.1673-5668.202302004

Li Jie. Hot Topics and Intellectual Base of Web 3.0, Society 5.0 and Metaverse[J]. Science Focus, 2023, 18(2): 13-23 DOI:10.15978/j.cnki.1673-5668.202302004

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1 引言

当前，全球科学技术与社会形态正在发生剧烈变化。人类正经历着大数据、工业4.0、物联网以及人工智能带来的新一轮科技革命，同时也面临着巨大的挑战。全球性的新冠疫情历时三年，其影响仍然没有退去，全球变化引起的极端气候威胁着全球人类的生命和健康；单边主义盛行，局部战争不断。在当前的背景下，人类面临的挑战越来越艰巨。然而，我们也看到科学技术也在不断改变人类的生产生活。互联网经历了Web 1.0时代的发展和Web 2.0时代的完善，在向更加开放和人性化的Web 3.0时代过渡。不断的发展与完善将为人类的生产和生活带来极大的便利，也将深刻地改变社会的运行方式。在技术的不断发展下，工业4.0进一步解放和发展了生产力，为人类构建新的社会模式提供了可能性。在借助新兴技术发展社会的理论中，社会5.0最具影响力和代表性，是一种集成多项技术的智慧型（smart society）、可持续（sustainable society）的社会模式，是值得我们研究、思考以及期待的未来社会发展模式。与此同时，技术的不断发展和交互融合，又为我们勾勒了未来社会的宏伟场景——“元宇宙”。在以往的研究中，学术研究往往将三者割裂开来讨论，在热点与知识基础的分析上亦是如此。例如，李杰^[1] 使用WoS数据专门对元宇宙的热点和知识基础等内容进行了分析，张涛等^[2] 使用CNKI数据专门就Web 3.0产出及其热点进行了分析，Vasja Roblek等^[3] 使用WoS数据专门就社会5.0的研究进行了可视化分析。那么，本文为什么要将Web 3.0、社会5.0以及元宇宙放在一起讨论呢?这是因为作为新兴的研究领域，它们之间实际上存在着紧密的联系。

对三者概念的基本描述，如表1。Web 3.0更为具体地描绘了人类在新一代互联网中的地位，即用户具有主导权，不仅可以生产信息、分享信息，且对信息产生的价值具有所有权。这些目标的实现，与当前的人工智能技术、物联网技术、虚拟货币技术都息息相关。与Web 3.0相比，社会5.0则更加务实，目标也更加实际，试图借助工业4.0所催生的智能技术创造一个新的社会形态。在一定程度上，Web 3.0是社会5.0实现过程中的子目标。不断发展和完善的Web 3.0技术或将促进和加速社会5.0的实现。对于新兴热点元宇宙而言，Web 3.0更多地强调了用户的主权，而元宇宙则更多强调物理空间与网络空间虚实融合、虚实相生的场景构建。可以认为Web 3.0是元宇宙建设过程中虚拟端的重要规则和技术。然而，元宇宙的概念、所要达成的目标等还相对模糊，相比而言社会5.0的目标则要更加具体和务实。如果从超智能社会的角度来认识，元宇宙、Web 3.0都将服务于社会5.0的建设，这或许才是人类的目标。以上讨论简要地表达了笔者对三个主题的认识，呈现了Web 3.0、社会5.0以及元宇宙可能存在的潜在关联。为了更加深入地了解三者的区别与关联，为我国新时代科技发展与社会建设提供科技情报，本文将进一步对三者的科技文献进行挖掘与分析，从更加客观的维度来揭示三者的特征。

2 数据与方法

从Web of Science核心数据集中分别检索了Web 3.0，Metaverse和Society 5.0的研究文献，共936篇。在这三个主题中，Web 3.0的论文共有472篇，在三个研究主题中文献量最大。随后分别为Metaverse（296篇）和Society 5.0 （173篇）。对三个数据集的文献重合度进行分析，如图1（a）。在主题层面上，同时覆盖三个主题的文献为0篇；同时覆盖Web 3.0和Metaverse的文献有3篇，其他两个数据集的重合仅仅为1篇。这反映了当前科学共同体在研究三个主题时还相对独立。三个主题在时间趋势层面上的分布如图1（b）。在三个主题中，Society 5.0的研究出现最晚，首次出现在2016年。Metaverse和Web 3.0的出现相对较早，但是最初（2007年）的研究产出很低（产出为0或者1）。在不考虑2022年产出的情况下，Society 5.0在过去5年的增长趋势最为显著；Web 3.0 呈现了显著下降的趋势，但在过去一年呈现增长的潜力；元宇宙整体也呈现了增长趋势，特别是2021年以后，呈现出急剧增长态势。在三者的研究产出上，目前只有元宇宙在2022年上半年的产出远远超过了上一年度产出总和。

在本研究中，采用科学计量学中的关键词词频、共词分析方法以及文献的共被引分析方法，分别分析三者的研究热点和知识基础结构。在分析过程中，采用自主研发的BAT（文献分析工具）软件对所下载的数据进行初步处理，使用CWTS开发的VOSviewer软件^[4] 进行文献数据的可视化分析。

3 研究主题分析

对三个主题下的关键词整体进行分析，如图2。分析结果显示，Web 3.0、元宇宙以及社会5.0相对独立地形成了三个研究主题群。从数据的分布我们已经获知，在论文层面上三个主题之间的相互覆盖很少，但是通过关键词的关联分析发现，三个主题在关键词之间形成了较为显著的关联关系。从关系的强度来看，Web 3.0位于主题图的中间，与社会5.0，特别是元宇宙产生了较强的主题关联。元宇宙和社会5.0在主题层面的整体关联则要更弱一些。笔者认为，社会5.0和元宇宙在概念上具有一定的互斥性，虽然它们在构建中会出现相同或相似的技术支撑（例如：人工智能、大数据、区块链以及云计算等），但目前它们要实现的愿景有显著的不同。在研究主题网络中，无论是Web 3.0、社会5.0还是元宇宙，都选择了教育（education）作为一各重要的应用场景，但需要对此持慎重的态度，在相关技术面向教育的时候，应该全面考察其风险或安全性。

在时间趋势上，社会5.0的研究主题在近年来最为活跃，其次是元宇宙（图3）。这是因为社会5.0概念出现的相对比较晚，论文平均的发表时间要更近一些。元宇宙的论文出现时间跨度超过了30年，且在近两年又重新被关注起来，因此出现了一些近期活跃的主题。Web 3.0的研究时间跨度大，研究产出变化并不剧烈，因此整体主题分布较为均匀。在主题影响力维度上，高影响力主题同样主要分布在社会5.0的研究中，整体主题的热点则主要集中在当前新兴技术和方法中，例如：云计算、人工智能以及增强现实等研究。

在整体主题的分析基础上，进一步分别对三个主题数据集进行分析，以明确3个主题下的热点研究方向，所生成的主题密度图如图4（2）~（4）；各个主题的高频关键词，如表2。

Web 3.0是在Web 2.0的基础上的升级和新发展，核心关注的研究主题为Semantic Web（语义网，关键技术有RDF、OWL等）、Ontology（本体）、Social Media（社交媒体）、Education（教育）、E-Learning（在线学习）、Social Networks（社交网络）等。从技术发展的维度来看，当前新兴的技术对Web 3.0起到了至关重要的作用，例如，Cloud Computing（云计算）、Internet of Things（物联网）、Big Data（大数据）、Mashup（混合集成技术）等。在时间维度上，近期关注的研究主题有Text Mining（数据挖掘）、Blockchain（区块链）、Political Participation（政治参与）、Natural Language Processing（自然语言处理）、Machine Learning（机器学习）、Twitter（推特）以及Privacy（隐私）等。结合Web 3.0所描述的愿景来看，以语义网为热点的Web 3.0旨在实现对网络信息资源的语义标注，形成一种新兴的网络信息与内容的组织形式，以帮助用户快速获取信息与资源。目前，语义网已经成为Web 3.0的重要技术基础。在语义网的发展背景下，元数据的描述技术和处理技术，诸如本体、RDF以及OWL等也发展起来。这些基于语义网的技术已经成为整体语义网研究的基础，甚至在一些场合下，语义网被等同于Web 3.0。

社会5.0是在第四次工业革命（Industry 4.0）的背景下，由日本政府提出的社会发展的新形态，即以工业4.0等核心技术所塑造的社会。其关注的核心主题主要涉及Industry 4.0（工业4.0）、Internet of Things（物联网）、Artificial Intelligence（人工智能）、Sustainability（可持续）、Industry 5.0（工业5.0）、Blockchain（区块链）以及Big Data（大数据）等。不难得出，社会5.0的核心技术几乎都属于工业4.0背景下的新兴技术，社会5.0在构建整体的发展框架中，以这些核心技术为依托，来构建超智能、可持续以及具有韧性的社会，体现了以工业化及其核心技术带动社会进步和演化的基本思路。从社会5.0的愿景来看，Web 3.0的不断发展和完善是其发展的核心，Web 3.0技术的突破将解决社会5.0中信息权益和使用等问题。从整体上看，社会5.0的新兴研究主题涉及Smart City（智慧城市）、Industry 5.0（工业5.0）、Edge Computing（边缘计算）、Blockchain（区块链）以及Cloud Computing（云计算）等。从发展来看，2016年才首次出现的社会5.0其产生具有必然性，是新的工业革命背景下日本政府对新社会模式的思考。

元宇宙被认为是与现实世界平行的虚拟世界，是人类物理世界的镜像。从研究的热点主题来看，其研究主要关注Virtual Worlds（虚拟世界）、Second Life（第二人生）、Virtual Reality（虚拟现实）、3D（三维）、Avatar（化身、身份）以及Augmented Reality（增强现实）等研究。在时间的趋势上，Extended Reality（扩展现实）、Gamification（游戏化）、Deep Learning（深度学习）、Blockchain（区块链）、Augmented Reality（增强现实）以及Artificial Intelligence（人工智能）是元宇宙近期的热点研究。以上研究主题表明，当前元宇宙还处在技术的初步融合阶段，虚实的融合技术是主要关注点。虽然，在当前各种报告中，总结了较为完整的元宇宙技术体系，但这种总结还存在若干问题，仅仅是勾勒了与元宇宙潜在关联的技术集合，其准确性还有待考证。

在Web 3.0、社会5.0和元宇宙的分类分析基础上，进一步对三个方向研究中的关键词重合情况进行分析，以展示三个方向研究的共同关注热点。在本研究中，提取了各个方向上关键词出现频次不小于3次的关键词来进行比较，结果如图5。分析结果显示，Artificial Intelligence（人工智能）、Augmented Reality（增强现实）、Blockchain（区块链）以及Education（教育）是它们共同关注的技术热点或应用场景热点。在三个研究方向的两两比较中发现，Web 3.0和元宇宙还在3D（三维）、Collaboration（合作）、Communication（通信）、E-Commerce（电子商务）以及Educational Technology（教育技术）等研究中有重合。Web 3.0与社会5.0在Big Data（大数据）、Cloud Computing（云计算）、Innovation（创新）、Internet of Things（物联网）以及Security（安全）上有重合；社会5.0和元宇宙则在Deep Learning（深度学习）上有重合。此外，集合区域⑤⑥⑦呈现了各个研究方向中特有的热点关键词，这些关键词形成了不同方向上的关注热点。

4 知识基础的结构分析

科学研究中所引用的高被引文献组成了当前研究的知识基础，参考文献共被引网络则显示了研究知识基础的结构。对三个主题的总体论文进行分析，得到三个显著的聚类（聚类#1 Web 3.0, 聚类#2 社会5.0以及聚类#3 元宇宙），如图6。各个聚类中所包含的高被引文献，如表3。从时间维度来看，社会5.0的知识基础文献的发表时间整体距离当前最近，这与关键词分析形成对应。在关键词的分析结果中，虽然Web 3.0研究的整体时间要比元宇宙早一些，但从知识基础的回溯年份来看，Web 3.0的回溯时间要更远。

聚类#1 Web 3.0中，万维网之父Berners-Lee T在2001年出版的The Semantic Web具有最高的被引频次，不仅是Web 3.0聚类中最具影响力的文献，在整个网络中也具有最高的影响力。该论文提出了语义网（Semantic Web）的概念，成为Web 3.0建设的重要基础。此外，在Web 3.0的研究中，Hendler J的《Web 3.0的涌现》、O-Reilly T的《什么是Web 2.0：下一代软件的设计模式和业务模型》，Morris R D的《Web 3.0：对在线学习的影响》以及Lassila O的《拥抱Web 3.0》也具有高的影响力，是Web 3.0研究的重要知识基础。聚类#2 社会5.0中最具代表性的文献是2018年日本内阁办公室Fukuyama M博士所发表的短文《社会5.0：构建以人为本的新社会》，系统性介绍了社会5.0的内涵、目标以及平台构建框架，对于认识社会5.0有重要价值。此外，Shiroishi Y（2018）、 Fukuda K（2020）、 Salgues B（2018）、Onda O（2019）等的研究亦具有高影响力。聚类#3元宇宙中，作为Metaverse源头的科幻小说《雪崩》具有最高的被引次数。虽然Metaverse相关的知识基础的发表时间都比较早，但讨论的话题与元宇宙的直接关联还比较弱。在Web 3.0和社会5.0的研究中，其核心的知识基础文献都与相关主题有高的相关性，而元宇宙的知识基础的科学性或相关性较弱一些，其关注的核心与虚拟现实或虚拟世界的关系最为密切。

5 总结与思考

本文通过对Web 3.0、社会5.0以及元宇宙研究论文的内容分析，呈现了三者在研究中的特征，现对研究结果总结如下。

（1）Web 3.0、社会5.0和元宇宙的受关注程度在近期呈现一定增长趋势，是当前科学研究的热点。在产出的增长趋势上，社会5.0最为显著。在三者的研究中，Web 3.0和元宇宙强调技术的融合与集成问题，社会5.0则重在利用新兴技术建构目标相对明确的新社会形态。

（2）在论文内容层面上，Web 3.0是在以语义网（Semantic Web）为核心的研究上扩展而来的新一代网络空间，因此多项热点技术与方法针对语义网的组织和构建。此外，在新的技术环境下，云计算、物联网等将在Web 3.0中发挥重要作用。社会5.0是在工业4.0的基础上提出的未来超智能社会，其核心是利用新一轮工业革命带动社会的可持续发展。在工业4.0背景下发展起来的物联网、人工智能、区块链以及大数据技术将极大地促进社会5.0实现——即构建智能、可持续以及有韧性特征的社会。元宇宙作为新兴的研究主题，从科幻小说到科学研究以及未来的落地，仍需要经历漫长的过程。但从目前的研究来看，虽然国内外学者对元宇宙未来充满了各种想象，但从科学研究本身而言，与Web 3.0和社会5.0相比，元宇宙要达成的目标太过宏伟，存在诸多执行的难度。当前相对具体的行动集中在虚拟现实、增强现实以及混合现实等方面。

（3）Web 3.0、社会5.0以及元宇宙的知识基础分类显著。与关键词分析的结果类似，在Web 3.0的研究中，语义网是其关注和研究的关键，并在Web 3.0的基础上形成了知识系统内部的知识基础，即Web 3.0的研究成果也成为其自身的重要研究基础。在社会5.0的研究中，核心的知识基础主要涉及对社会5.0系统的勾勒和框架的研究，这些框架和整体性的研究已经成为社会5.0深入研究的基础。对于元宇宙而言，其知识基础的文献回溯相对较长，Metaverse的出处《雪崩》成为被引频次最高的知识基础文献，但针对元宇宙本身研究的高影响力学术研究成果在知识基础层面上比较欠缺。虚拟环境和虚拟现实等研究虽然对于元宇宙的研究至关重要，但不足以长期作为元宇宙的知识基础来为元宇宙研究和发展提供动力。从三个方向知识基础的组成来看，Web 3.0和社会5.0已经就其自身的研究形成了直接的知识基础文献，元宇宙则在自身的研究中缺乏高影响力的研究性成果，反映出当前仍处在元宇宙的初步探索阶段。

Web 3.0、社会5.0以及元宇宙是人类对未来技术与社会的畅想，是在技术汇聚融合驱动下构建的未来社会形态。从三者的区别来看，Web 3.0的着眼点主要是网络空间环境的发展，在发展路径上具有很强的继承性，是下一代的互联网。社会5.0虽然也呈现了一定的继承性，但其背后的逻辑是由工业革命驱动的，因此社会5.0的构建需要与当前人类的经济、社会、历史文化以及技术紧密联系（工业4.0、气候变化、人口老龄化、数字经济等）。元宇宙则试图构建一个与现实物理世界平行的虚拟世界，但当前其目标还略显空泛，因此在落地上要比Web 3.0和社会5.0更加困难。笔者认为，当前虽然三者在研究上呈现了较为显著的区别（关注的核心主题、依托的知识基础等），但三者应该是殊途同归的，即三者都在试图借助新一轮的科技革命来扩展和重新规范人类的可达空间，为人类的可持续发展提供一种新的可能性。最后，从三者的特征来看，未来人类社会或需要以元宇宙的理念来搭建平台（承载虚实空间），以Web 3.0框架来提供核心技术，以实现人类追求的社会5.0（或超智能社会）为具体目标。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用

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