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破壞性科技：改變生活、商業與全球經濟的先進發展

破壞性科技：改變生活、商業與全球經濟的先進發展
  • 作者簡介本文轉載自104年第一季農業資訊應用科技發展電子報
  • 類別產業報導
  • 作者農委會資訊中心
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麥肯錫（McKinsey）關鍵報告 破壞性科技：改變生活、商業與全球經濟的先進發展

破壞性科技（disruptive technologies）的特色是快速演進、據廣泛的潛在影響力、影響經濟價值高且具改變現狀的潛力，由於科技技術快速成長並促進經濟成長，業界與政府都必須在這些破壞性科技對經濟與社會產生影響前，知覺這些技術的潛力。2013年5月，麥肯錫（McKinsey）公司公布了一份研究報告，提出了2025年對人類生活產生巨大影響的12項破壞性科技，報告的目的不是在預測，而是希望企業能重視這些科技技術對組織績效與成長的影響，了解自身的優勢進而創造新的策略。而執政者必須決定如何投資教育與設備，因此也該對科技技術對未來經濟與社會的影響有明確的了解。

麥肯錫（McKinsey）公布的12項改變人類生活的破壞性科技是行動網路、知識工作自動化、物聯網、雲端科技、先進機器人、自動及近自動駕駛交通工具、下世代基因體、能源儲存、3D列印、先進材料、先進石油及天然氣探勘與開採以及再生能源，以下便整理報告中提出對農業影響較大的科技以及發展情形：

一、行動網路

指能連接網路，具行動運算功能的裝置，短短幾年內，行動網路裝置已經從奢侈品變成超過數十億人都擁有的設備，而影響最大的是開發中的國家，農民受限於自給自足的農業，僅能溫飽一家人，但是透過智慧型手機將得到改善，能參加提升作物產量的線上農業技術課程，與其他農民合購種子、肥料、設備，並在最好的時間點收割作物以獲得較好的價格，此外，還能利用手機拍攝成長中的作物，上傳資料庫，利用應用程式將作物分級並提供每日參考售價，當作物賣出時，系統或主動提供資訊，農民不需要離開農場也能參與全球經濟活動。

二、物聯網

物聯網是指利用低成本的感應器或傳動裝置做資料蒐集、監控、決策以及優化流程，有創造農業價值的潛力，例如葉子的感應器能測量植物含水量的壓力、土壤感應器能蒐集水如何移動以及追蹤土壤濕度、碳和土壤溫度的改變，這些資料能協助農民優化灌溉工作，避免作物受損，例如作為滴灌的依據，以確保農作物在任何時候都能獲得正確的營養以及水量，以美國密西根農場為例，便增加了10%-40%的玉米產量。假定有25-50%的農場採用這種精準農業的方法，估計可提高全球10-20%的產量，物聯網每年有創造萬億的經濟影響力。

三、下世代基因體

指快速、低成本的基因定序，也是最新的大數據分析，隨著快速的定序以及先進的運算能力，科學家能系統化的檢測基因突破所帶來的疾病，而不是在試驗以及錯誤中獲得。遺傳學上的進步，會對農業產生深遠的影響，分析作物基因會有更先進的基改作物，進一步藉由調整生長條件以及種子基因特質，能優化農業生產過程，例如，農民在完整了解作物基因下，能優化土壤類型、灌溉行程、作物輪作以及其他生長條件。此外，能因應環境，例如土壤條件或水資源不易取得的地點、寒冷、乾燥的氣候等條件下，利用基改方法，使作物生長。而基改動物也可能發生，美國公司正在尋求通過對鰻魚進行基改，使其只需正常的一半時間內生長成熟。基改作物在農業經濟發展中已經扮演很重要的角色，基改作物面積從1996年1700萬公頃到2012年已達1億7000萬公頃，且開發中國家首次種植基改作物的農民多於已開發國家。此外，有可能製造高價值的產物，例如利用基因工程改造大腸桿菌，產生了生物燃料。因此，能容易接觸到基因定序的機器將以不可預見的方式在推動生物技術。

四、先進機器人

具有感官、靈性以及智慧能自動執行任務或協助人類，假定機器人效能好且能持續降低成本的話，預估2025年，在已開發國家中，製造業、包裝業、建築業、維修業以及農業等產業，將有15-25%的工作任務將被有效的自動化處理。

雖然許多的破壞性科技的影響力並未特別討論在農業的影響，但從現行相關研究與產業發展趨勢中，仍能看出部分破壞性科技已在農業開始發展並導入。

以自動及近自動駕駛交通工具為例，自動化是指減少或無人介入的動作，在農業上早已經發展出無人駕駛噴灑飛機，大陸、日本、美國、澳洲、德國等國都投入農業無人機的應用研究，早期不符合成本效益的做法，也逐漸獲得改善，現在，即便是小型農戶也可以選擇適合大小的無人機來監測農田，以達最佳化的農藥與化肥使用，接下來無人機也將結合物聯網，分析農作物生產情形，透過自動化作業，使農業生產更有效率。相較於國外，臺灣農地較小，硬體設計上可參考適合小農的機型與技術，若以效率而言，可以採用地區性作物、軟硬體整合應用，搭配GPS定位，以區域或作物來管理無人機使用效能，將無人機有效應用於農業生產管理。

此外，愈來愈多的數據顯示，3D列印能降低成本，成為取代傳統設備與大規模生產的替代品。以有機農業為例，昂貴的成本之一工具與設備，調查顯示目前已有數百個開放授權的3D可列印設計能適用於小型有機農業，類型包含手作工具、食品加工、動物管理、水資源管理以及水耕工具，且技術上認為是可行的，未來要考量的核心領域為3D列印物件、3D列印材料、3D列印機、軟體以及資源庫。而在這些核心領域發展上，亦可導入物聯網，將3D列印的效用與農場經營結合，發揮應用價值。

另外，以色列Green Onyx公司，將農業與3D列印結合，開發了食物列印機原型，用來列印生產原專屬某些地區的蔬菜，目前已通過FDA核准，未來上市時將提供三種機型，供家庭、餐廳以及較大規模的城市農業需求使用。西班牙Natural Machines公司也開發了一款3D食物列印機Foodini，目的在減少家庭料理時間，同時食用健康的食材，使用者可上網挑選食譜後，Foodini就將食材放入壓縮容器內開始列印，此商品預計今年中上市，未來將研發更多元的食材、列印更精緻的食品。

3D列印出的Pizza（資料來源：http://www.naturalmachines.com/）

在麥肯錫（McKinsey）的報告中，並未將Big Data納為破壞性科技之一，事實上，這12項科技背後，與大數據資料分析息息相關，未來生活的模式倚賴多重技術的應用，農業物聯網概念，實則包含行動網路與雲端計算等，若再能整合3D列印、自動及近自動駕駛交通、自動機器人等軟硬體的整合，應用於農產業各階段作業，便能有效管理農業資源。

參考資料

文章來源:104年第一季農業資訊應用科技發展電子報 http://www.coa.gov.tw/office_epaper/epaper/infoexplorer/online/35/001/Untitled-1.html

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