伴隨著計算機科學和信息技術的不斷進步，昔日科幻電影中對未來的描繪已一步一步變成現實，人們對未來世界的設想和憧憬也進入到了前所未有的“腦洞大開”階段。

2002年，Michael Grieves提出用計算機建立一個跟實物完全相同的模型，這是數字孿生概念最早的雛形。接下來的十幾年間，無數科研成果和實驗案例驗證了數字孿生概念的先進性，推動了數字孿生技術的發展。

作為國內最早一批研究數字孿生的學者之一，北京航空航天大學的陶飛教授及其帶領的團隊一步一個腳印，耕耘、見證并推動了數字孿生這顆種子在中國的落地、生根、開花和結果。伴隨著數字孿生科研和應用的卓越創新與快速發展，數字孿生概念也進入大眾的視野，得到普遍關注。

在創刊一年的時間里，Digital Twin 從無到有，獲得了領域內學者的高度關注、支持和認可。為了讓更多人了解到Digital Twin 期刊和數字孿生，我們很榮幸地邀請到Digital Twin 國際期刊首席顧問、北京航空航天大學陶飛教授，為科研人員深入介紹Digital Twin 期刊的資源與優勢，與期刊編輯團隊分享期刊運營的寶貴經驗，并從學科資深研究者的視角深入解讀數字孿生的發展與未來。

陶飛教授：

如果說過去一年我們在Digital Twin 整體工作上有一些成效，那么，我認為主要原因有如下方面:

第一，我們非常注重推動整個“數字孿生”研究群體之間的交流，努力做到“天天、月月、年年”，即天天有交流，月月有論壇，年年有會議。

“天天有交流”是指我們通過組建并運營高質量學術研究微信群，微信群里所有的科研伙伴大家親密稱為“Digital Twin Friends”，以數字孿生期刊的最新文章為主題和數字孿生最新學術研究成果，結合數字孿生期刊編委會成員的分享，及時高效地分享有關數字孿生的最新內容，以此引導群內的分享和交流。大家隨時隨地第一時間看到數字孿生的相關內容，整體感受是數字孿生就在身邊，并不陌生，也不遙遠。就分享內容而言，我們不只關注某一個人的成果，而是會廣泛覆蓋各個領域。比如分享“汽車+數字孿生”、“金融+數字孿生”以及更多行業與數字孿生的深入結合，目的是打開大家的研究思想和視野，讓大家充分認識到數字孿生不是一個單元技術，不僅僅屬于一個單一學科，而是一個應用非常廣闊的多學科交叉的領域。

“月月有論壇”是指在微信群的活躍交流之外，我們也致力于為數字孿生領域的科研人員提供更多展示自己研究的機會。以此為契機，同時為了推動Digital Twin 期刊的健康活力發展，我們每6周左右組織一次數字孿生國際論壇（Digital Twin Global Forum, DTGF），DTGF截止當前已組織了7期。我們會將微信群組日常討論所涉及到的熱點需求與國際論壇緊密結合，例如，邀請群組討論中非常受歡迎、研究備受認可的老師來到國際論壇中，通過網絡在線分享并討論他的研究和見解，因此論壇集結了數字孿生領域各個方向非常優秀的教授和知名學者。在此基礎上，我們特別注重報告之后的問答和交流環節，以便與會人員更深入、具體地了解報告人的主旨內容。

“年年有會議”是指我們已經連續兩年舉辦了大型的數字孿生國際會議（Digital Twin International Conference, DTIC）, DTIC是年度學術會議。在此基礎上，我們計劃條件允許的情況下，Digital Twin Friends每年基于DTIC進行一次線下面對面的交流和分享。交流對于同行學者而言是非常重要的，正因為不間斷無私的交流和分享，才能夠推動數字孿生的研究群體的不斷壯大。

在交流方面，我認為比較成功的是我們的“數字孿生兄弟”計劃，這個計劃最早于2017年是和十二所國內高校的青年老師一起發起了數字孿生會議，我們以此為基礎構建了“數字孿生兄弟”。

在交流方面另一個比較成功的嘗試是交流不僅限于學術研究的交流，也將一些大型企業的實際應用需求納入到交流中。例如，我們邀請某篇數字孿生研究文章的作者到應用企業，和企業進行溝通和交流。那么，期刊就起到了橋梁的作用，為企業、應用和學者的成果之間的融合牽線搭橋。

第二，通過國際、國內的論壇和會議，有效提升學者的“參與感”。

所謂“參與感”就是不把期刊孤立，不把作者孤立，不把讀者孤立。每一次交流的機會，我們都邀請領域內比較優秀的學者來做報告。不論年齡，不論職稱，只要研究做的好，我們就邀請他來會議和論壇上做報告，以此增強青年優秀學者的參與感。這份參與感讓他感到自己在為期刊和研究領域貢獻自己的力量。參與感得到了大家的廣泛認同和支持，也成為論壇和會議能夠成功舉辦的核心因素。從參與者的心理需求角度來看，實際上是學者的認同感，進一步而言是學者對學科發展由衷的使命感。尤其是中青年學者，他們特別需要支持和機會，所以我覺得Digital Twin 期刊恰恰是為包括青年學者在內的認真做研究的學者們提供了一個平臺，讓他們的學術成果被發現、被討論、被欣賞。

第三，團隊成員的無私奉獻和通力合作。

Digital Twin 有一個非常大的團隊，包括Taylor & Francis出版集團、F1000、我和我的數字孿生研究組以及我們國內數字孿生兄弟大群體。我們整個團隊將Digital Twin 期刊當做我們的事業，期刊取得的成績與團隊無私的、不計個人利益的、真誠的投入密不可分，也與數字孿生國際期刊專家委員會各位前輩的大力支持緊密相連。

如果說期刊過去的一年取得了一些工作成果，那么以上是我個人非常看重的三點經驗，也是期刊管理和運行的關鍵因素。充分調動學科領域內的研究人員群體進行積極踴躍的學術交流與討論，主動為學術群體提供積極有效的學術交流和討論的方式和方法，相信吸引高質量文章發表也是水到渠成的事情。

陶飛教授：

從學者的角度來看，我認為目前的熱點主要有以下幾個方面：

第一是工業4.0，得益于信息技術的發展，尤其是新一代信息技術與傳統行業的廣泛融合，為工業4.0帶來了發展沃土。我們已經進入一個新的信息技術時代，這個時代對制造業、醫療健康、能源環境和生態等各行各業的變化產生影響。

其次是“數字化轉型”和“智能化升級”。它們不僅限于制造行業，而是對各個行業和領域都產生了影響。

從整體來看，在國內，數字化轉型和智能化升級是各個行業所面臨的發展的必然趨勢，數字化轉型和智能化升級之后，再計劃如何實現數字經濟，特別是數字經濟和實體經濟融合。這些目標的實現需要多個單元技術的集成融合和創新使用，數字孿生就是這樣的技術和理念。我理解國內某些行業的數字化轉型和智能化升級還處于初級階段，對技術的需求越來越多，對產品的研發越來越迫切。從這個角度來看，我覺得數字孿生的學術研究和工業應用領域的解決方案，甚至是工業軟件和硬件產品的研制，未來應該呈需求上升趨勢，應該說進入到數字孿生的第二個階段，很重要的應用階段。

從國際上來看，隨著科技的高速發展，我們可以實現在一個虛擬世界里進行交流協作。目前，國際上關于數字孿生的研究，無論是從發表的文章的數量，還是從各個企業的戰略布局來看，也是呈現增長態勢。尤其在數字孿生與醫療健康的結合方面，2020年之后，國際上關于醫療健康與數字孿生的研究內容非常多。所以從國際來看，從工業的角度，從醫療角度來講，這個趨勢目前也是剛剛起步，呈快速的增長的一個趨勢。

但是，目前無論國內還是國外都是處于數量變化的初級階段。在學術研究的發展，工業應用的需求增長的同時，數字孿生也遇到很多的挑戰。

首先，對數字孿生的概念，到目前為止還沒有一個共識。我們可以看到做工業與制造的群體、做智慧城市的群體和做健康醫療的群體對數字孿生的認知和定義都不一樣，因為大家都站在自己的行業需求的角度，去理解和認知。所以也需要有一個學術的出版平臺，把大家的想法，百家爭鳴的思想釋放出來，發表出來，讓大家去明晰這個理論和概念。對數字孿生概念的認知沒有達成統一，我覺得是目前在數字孿生的交流和落地的應用還存在著一定障礙。

其次，學術界缺乏數字孿生比較完整的一套理論體系。大家都知道很多的學科，比如自動化學科、計算機學科有比較完整的理論或者課程體系，但是數字孿生是面向行業的應用，面向具體的應用場景，它會發生很多的變化，當前沒有一套完整的理論體系。我覺得一定是由學者去探索，然后逐步工業上去實踐，最后形成產品和解決方案。

從學術的角度，有很多的問題都需要我們去探索。具體來講包括數字孿生的模型，“建-組-融-驗-校-管”，這部分難度非常大，包括數字孿生數據的采集、傳輸、處理和使用。數字孿生的特征就是虛實的交互融合，這種交互的一致性、實時性、可靠性怎么去達成？

從應用的角度，概念不統一技術不完善導致難以形成標準。沒有標準，在實際工作中的應用其實很難再去推廣。未來標準怎么去制定？所以我們在Digital Twin 里專門設置了一個標準主題。我認為當前在數字孿生的概念、理論體系、標準以及統一的軟件工具平臺，這四個方面都有欠缺。

在我們面臨的眾多挑戰之中，歸根結底是人才培養。在這個多學科交叉的方向，對從業者的素質和專業背景要求很高，所以我也希望通過Digital Twin 這本期刊，讓更多的人了解相關的知識，為這個領域的人才培養提供一個支撐。我認為以上是數字孿生目前所面臨的挑戰。

關于未來可能的爆發點，數字孿生起源于工業制造業，但從發展態勢來看，它最成熟的應用場景可能不一定在工業領域。

目前來看，數字孿生已經在智慧城市、數字城市領域展現出非常強大的潛力和空間，效果非常好，我認為是一個爆發點。

第二個爆發點是數字孿生跟醫療健康領域的結合。從我們分析追蹤文獻來看，數字孿生與醫療健康結合的文章雖然出現的相對較晚，但是目前增長態勢很快。我認為，未來在包括數字大夫、數字人、虛擬人等方面的醫療領域的研究和應用都是增長點。特別是“數字孿生”作為“元宇宙”的一個重要基礎，伴隨著“元宇宙”的發展，還會出現一些爆發點。

陶飛教授：

我認為交叉學科是新一代信息技術時代的創新源頭，是很重要的一個策源地。在現有單一行業技術比較成熟的情況下，多個行業的成熟技術交叉就會產生新的模式。例如，為什么會有智能手機？這就是傳統的工業和信息技術的交叉產生出新的模式。為什么會有微信？移動互聯網和傳統手機的結合，改變了我們現在的生活工作交流方方面面。所以說我覺得交叉學科是未來經濟和社會往前發展的一個很重要的源頭。

未來，科研領域更多的應該是做理論的、原創性的研究或者叫創造知識；企業應該是去創造產品，解決實際的問題。但是，科學研究應該基于社會產品和應用的需求，做一些理論的研究。從這個角度來講，它也需要交叉，應該說是一種應用和需求為導向的基礎領域研究和前沿技術領域的研究。

另外在應用方面也是一樣的，我們現在很多新的模式，可能看單個技術都不難也不新，但是兩個學科方向交叉起來，就會產生一些新的應用點，有新的群體。比如，劉德華在抖音開個人演唱會，從售票到宣傳再到最后的體驗，全是數字化的。這就是傳統藝術和信息技術的融合，改變了用戶的體驗和獲得感，也改變了商業的模式，所以說交叉會創造更多的應用場景和更多的應用機會，這是我的理解，非常感謝。