熟悉美国第三次抵消战略（Third Offset Strategy）的读者应比较清楚，2014年美国国防部提出该战略的时候，把正在蓬勃发展的人工智能（AI）确定为核心技术，一般称为第一种抵消技术（Offset Technologies）。

      为了加快推进人工智能的发展，2016年10月，美国发布了《国家人工智能研究与发展战略计划》（National Artificial Intelligence Research and Development Strategic Plan），该计划迅速引起了全球各国的注意。

      我国在2017年7月8日，公布了《新一代人工智能发展规划》，迅速加入了人工智能竞争中去。

      近10年中美两国在人工智能领域形成你追我赶的态势，美国虽然在芯片和算法占据领先地位，但我国在应用上独具一格，同时也积极追赶美国在芯片和算法的优势，近期DeepSeek就给美国人工智能领域带去了冲击。

      对于这样的境地，美国早在2018年就明确要开辟第二战场，那就是“数字孪生体”（Digital Twin）。

      数字孪生体是DARPA在2009年提出的一个新概念，它主要目的是为体系（SoS，Systems of Systems）建立一套科学工程方法，后来在美国空军和美国海军共同支持下，数字孪生体获得了快速的发展。

      当美国国防部在2018年发布《数字工程战略》的时候，开始提出推动数字孪生体成为第二种抵消技术的想法。

      在本人写的《数字孪生体：第四次工业革命的通用目的技术》一书中，对DARPA如何认识数字孪生体有较详细的介绍。

      基于对数字孪生体概念的深刻理解，本人把数字孪生被定义为“物理世界和数字空间的交互概念和技术”。目前看来，本人给出的定义跟美国政府设立的数字孪生体行动委员会给出的解释类似，都是从颠覆性技术、产业演进和经济发展等多个维度去认识的。

      所谓抵消技术，它是为抵消战略服务的，具备我强敌弱的特征，要么对手无法理解或错误理解，或者我方拥有该技术相关的“互补性要素”（Complementary Items），借助路径依赖的战略逻辑，成为我方拥有非对称优势的前提。

      数字孪生体是一种多学科、多领域、多产业的颠覆性技术，对研究人员有较高的要求。

      一般情况下，研究数字孪生体的人员既需要理解各种学科相关技术的通用性特征，把它们抽象为一种通用目的技术（GPT，General-Purpose Technologies），又要理解技术如何演变为产业，最终推动国民经济大规模持续增长。

      即便如此，数字孪生体研究人员还要能够持续开展相关工作，这对国家科学基金的资助能力提出了挑战。

      美国在推进数字孪生体的过程中，其资金主要来源于美国空军和DARPA，甚至美国国防部一些官员都难以理解并给出资助。

      从人们熟悉的国家科学基金会（NSF）来看，它在数字孪生体发展的前10年，基本上没有授予多少数字孪生体项目，这种情况直到最近几年才有所改变。

      按照抵消战略和抵消技术的逻辑，拥有认知偏差的技术，才有机会成为跟对手不同的战略选择。如果大家都选择重视某特定技术，该技术产生出奇制胜的可能性就没有了。

      以20世纪80年代美日先进制造之争为例，当时日本笃信下一代人工智能将改变全球计算机产业的格局，在制造业则大力推广“智能制造系统”（IMS，Intelligent Manufacturing Systems）计划；美国依靠其完善的基础研究能力，认为所谓下一代人工智能的基础条件不具备，因此智能制造系统在十年内根本无法实现，转而重视数字工业数据标准的发展。

      认知决定国运。

      对决定大国命运的未来技术，很难通过一群功成名就的院士专家投票表决来确定，让相关交流讨论更透明，或许才能避免类似的状况再发生。

      工业4.0研究院2014年就关注数字孪生体的发展，在过去10年期间，通过身体力行推进我国数字孪生体产业的发展。

      在2016年，工业4.0研究院设立数字孪生体研究中心；2019年发起世界第一家数字孪生体联盟（比美国同名联盟早7个月）；2020年出版第一本产业视角的《数字孪生体：第四次工业革命的通用目的技术》书籍；2021年成立数字孪生战场实验室，探索数字孪生国防体系的发展。

      作为独立的研究机构，工业4.0研究院将继续耕耘数字孪生体为核心的第四次工业革命研究和探索，为我国现代化发展做出贡献。

作者：胡权，工业4.0研究院院长、数字孪生体联盟理事长

      2024年10月16日，数字孪生体联盟（DTC，Digital Twin Consortium）成立五周年了。作为第一家数字孪生体联盟发起人，本人衷心祝贺数字孪生体联盟过去五年所取得的成就。

      五年前，工业4.0研究院经过审慎研究决定，发起了全球第一家数字孪生体联盟，当时这个决定是开创性的，因为真正相信数字孪生体技术的独立性，并真心实意想推动其发展的组织或个人并不多。

      感谢信任工业4.0研究院的行业企业和单位，虽然不一定真正了解数字孪生体，但他们相信工业4.0研究院正在开创新时代，在做颠覆性创新的事情，于是他们递交申请加入了数字孪生体联盟。

      经过五年时间的发展，数字孪生体联盟拥有300多家成员，既有行业组织，也有各种企业，还有不少研究院所或高校加入。

      在启动数字孪生体联盟的时候，工业4.0研究院得到了人民邮电出版社的支持，签订了战略合作协议，出版了行业第一本介绍数字孪生体产业的图书，即《数字孪生体：第四次工业革命的通用目的技术》，该书的出版，预示着数字孪生体时代的来临。

      工业4.0研究院作为数字孪生体联盟理事长单位，跟各成员分享各种先进研究成果，同时尽力推动数字孪生体技术生态的发展。

      通过多年的探索，数字孪生体联盟做出了一系列重大决策：

      第一，不再把编制行业标准作为主要目标。

      这不是一个容易的决定，我国不少行业联盟把制定行业标准作为其主要工作内容，以此获得更大的话语权或影响力。

      当数字孪生体联盟成立之后不久，工业4.0研究院就牵头编制了《数字孪生体概念和术语体系》，受到了成员的欢迎。

      然而，由于全球关于数字孪生体科学的研究工作不成熟，过早推进标准会阻碍行业的发展。实际情况是，直到2024年，数字孪生体领域的领先者美国国防部也未编制数字孪生体的标准，反而强调需要进一步推动该技术的成熟。

      第二，减缓工业数字孪生体的推进力度。

      数字孪生体联盟成立之初，由于不少成员来自工业领域，迫切需要获得相关知识或发展指导。工业4.0研究院为此做了较多的工作，调研了全国数十家工业企业，对工业数字孪生体的使用情况还开展了专题研究。

      2021年9月，德国几大协会联合发起了“工业数字孪生体协会”（IDTA，Industrial Digital Twin Association），把原来属于工业4.0核心的“资产管理壳”（AAS）称为“数字孪生体”。

      工业4.0研究院考虑到数字孪生体科学技术体系还不健全，在价格敏感的工业领域推数字孪生体技术的时机还不成熟，于是决定暂缓在工业领域继续投入大量的资源，等待一些追风的从业者“出清”。

      第三，聚焦AI/ML、网络信息和建模仿真三大颠覆性技术的融合应用，破解中国数字孪生体生态发展的困境。

      对比美国采纳数字孪生体技术的情况，很少有客户会为简单的“可视化”买单，这一点跟中国的情况不同，究其原因，我国当前数字孪生体项目大都是政府项目（例如智慧城市）或满足国有企业展示需要，属于工业价值创造的项目不多。

      数字孪生体具有巨大的价值，但不是把传统仿真软件或地理信息系统等包装一下就能实现的，它需要攻克数字孪生化、数字线程和数字孪生体平台三大核心技术。

      本人在《数字孪生体：第四次工业革命的通用目的技术》对这个问题做过介绍，但非常遗憾的是，经过五年时间的发展，我国相关产业生态并未形成，反而是韩国、瑞典等小国在数字孪生化方向有了不小的突破。

      最后，面向未来五年（2025-2029）的发展，数字孪生体联盟重新聚焦“数字孪生+”战略，启动了一系列项目，近期公布了“数字孪生船舶开放研究计划”（简称“Sori计划”）。

      Sori计划以位于浙江、山东和江苏的三条无人船为基础，通过数字孪生化技术的应用，为它们建立了数字孪生体，然后以数字孪生船舶平台（类似SIMNET或JSE）的方式，为参与该项目的合作方提供服务。

      数字孪生体联盟成员拥有优先参与Sori计划的权利，有兴趣的成员可以联系秘书处进一步了解相关情况。

      过去的五年时间，感谢数字孪生体联盟成员的相伴和支持，未来五年，让我们抓住数字孪生体时代的发展机会，共同成为第四次工业革命的引领者。

作者：胡权，工业4.0研究院院长、数字孪生体联盟理事长