自然协同设计是什么？有什么作用？

　　波士顿咨询公司(BCG)发布了《展望大自然迎接下一次工业革命》。

　　这份报告着眼于自然协同设计的聚集力量，它对许多价值链的影响，以及它如何适应更广泛的深层次技术创新浪潮。

自然协同设计是什么？

　　自然协同设计是指利用自然的设计原理和制造能力，在有机物和无机物的原子水平上进行设计和运作。它以即将到来的深层次技术创新浪潮为基础，包括明确的问题导向、新兴技术和方法的融合以及设计-构建-测试-学习(DBTL)周期的速度。它的集体力量和影响力即将变得清晰。

自然协同设计有什么作用？

　　BCG估计，未来30年，自然协同设计将影响超过30万亿美元的经济活动，相当于目前全球GDP的40%。世界经济论坛估计，这可能导致每年10万亿美元的商业机会，并在2030年创造3.95亿个就业机会。对于制药、化工、农业和食品供应、先进材料和制造业等行业的公司来说，这种破坏可能比数字技术造成的任何影响都要大。

　　利用自然设计原理并将其用于制造平台的能力来自于科学技术的进步。自然协同设计由四个特征定义：深层技术方法，包括DBTL循环;在原子水平上操纵无机物和有机物的能力;利用自然的设计原理和制造能力;创造具有巨大潜力的转型商机促进可持续发展。

　　采用深层次的技术方法。基于深层次的技术方法，自然协同设计结合了科学、工程和设计来生产新的解决方案和产品。它从一个问题开始，比如通过在植物根部固氮来增加粮食产量。为了开发解决方案，科学家们依靠广泛使用先进的创新工具，包括DNA测序和合成、CRISPR基因编辑技术和相关技术、精密发酵和生物加工、人工智能和机器学习以及纳米技术。然后通过DBTL循环迭代初始解决方案，以产生比以前想象的更好的创新。特别是人工智能，通过理解在构建和测试阶段生成的数据来改进设计，从而加快迭代过程，直到出现一个有效的解决方案。

　　自然协同设计采用了深层次技术方法

　　合成生物学是迄今为止最先进的自然协同设计领域，它的发展和加速得益于多种技术的融合，包括读写DNA等基础技术和CRISPR等基因编辑工具。包括计算工具、生物工程平台、无细胞系统(不需要生物制造最终产品)、3D生物打印和精密发酵等一系列新技术的不断扩展，使公司能够更快地专业化和进入市场。计算能力的提高加速了生物学的数字化。

　　不断增长的新技术通过专业化实现并加速创新

　　据初步估计，在合成生物学方面的投资正在稳步增长，从2016年到2020年的投资额超过950亿美元(包括私人投资、并购、少数股权和首次公开发行)。该领域拥有自然共同设计的独角兽，如银杏生物工厂(截至2020年5月，该公司以50亿美元的估值筹集了近8亿美元)。

　　自然共同设计代表了一个巨大的商机，催化向可持续未来的转变。下图详细说明了经济中主要非服务行业的可寻址市场，这些行业总计超过30万亿美元，占全球国内生产总值的40%。

　　如果说工业发展的早期阶段是建立依赖于原材料提取和提炼的企业，那么自然协同设计将推动第四次工业革命，开启价值创造并重新定义经济学。

　　自然协同设计可以帮助重新规划整个价值链，潜在影响全球GDP的40%

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　　数据来源：《波士顿咨询公司(BCG)：展望大自然迎接下一次工业革命》。