元宇宙如何带来更好的科学

2021 年，Facebook 将“元宇宙”作为网络上最热门的词，将自己更名为 Meta，并宣布了一项计划，即构建“一组相互关联的数字空间，让您做在物理世界中无法做到的事情”。从那时起，元宇宙被称为许多不同的东西。有人说这是“互联网的未来”。其他人称之为“没有人真正想要的无定形概念”。

对于圣母大学计算机科学与工程系助理教授迭戈·戈麦斯-扎拉来说，元宇宙是另一回事：一种更好的科学工具。

在发表在《自然人类行为》上的“元宇宙对科学的承诺和陷阱”中，戈麦斯-扎拉认为科学家应该利用元宇宙进行研究，同时也要防范在虚拟现实中工作带来的潜在危险。

虚拟环境，实实在在的好处

Gómez-Zará 与合著者 Peter Schiffer(耶鲁大学应用物理系和物理系)和 Dashun Wang (西北大学麦考密克工程学院)一起，将元宇宙定义为一个虚拟空间，用户可以在其中进行三维环境互动并采取行动影响外部世界。

研究人员表示，元宇宙将以四种主要方式使科学受益。

首先，它可以消除障碍，使科学更容易获得。戈麦斯-扎拉说，要理解这些机会，我们不需要推测遥远的未来。相反，我们可以指出研究人员已经开始在他们的工作中使用虚拟环境的方式。

例如，在伦敦大学学院药学院，科学家们制作了他们实验室的数字复制品，可以在虚拟现实中参观。这个数字复制品使世界各地的科学家能够就如何推进研究项目进行会面、协作和共同决策。

同样，由疾病控制和预防中心开发的虚拟实验室培训教许多不同地点的年轻科学家识别实验室的各个部分，甚至进行紧急程序。

这个例子显示了第二个好处：改善教学和学习。

Gómez-Zará解释说：“对于一个接受过外科医生培训的人来说，第一次进行手术时没有任何错误是非常困难的。如果你正在与一个真正的病人一起工作，一个错误可能是非常有害的。虚拟环境中的体验式学习可以帮助您尝试某些事情并在此过程中犯错误而不会产生有害后果，并且免受有害后果的自由也可以改善其他领域的研究。

Gómez-Zará还与圣母大学虚拟现实实验室的一个团队合作，了解第三个潜在的好处，一个与科学的社会方面有关的好处。研究团队研究在线环境对团队工作流程的影响。他们发现虚拟环境可以帮助团队比视频会议更有效地协作。

“自大流行以来，我们都变得舒适的视频会议，”戈麦斯-扎拉说。“但这并不意味着进行视频通话是完成每项任务的最有效工具。特别是对于团队建设和创新等激烈的社交活动，虚拟现实更接近我们离线的复制品，并且可以证明更有效。

戈麦斯-扎拉说，元宇宙也可以用来创造全新的实验环境。

“如果你能从某个地方获取数据和图像，你就可以在虚拟现实中创建那个地方的虚拟复制品，”Gómez-Zará解释说。例如，他说，我们有卫星和机器人拍摄的火星图像。“这些可以用来创建一个虚拟现实版本的环境，科学家可以体验那里的情况。最终，他们甚至可以从远处与环境互动。

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