在各行各業中，設計師、化學家和工程師都在不斷地進行假設實驗。這樣的設計合適嗎？這種化合物符合我們的需要嗎？測試和迭代是研發的本質。在醫學、科技、航天等領域取得重大成就公司每年都有數十億美元投入到研發中。僅通用汽車公司去年就在新開發項目上花費了80多億美元。
我們專注于新的網絡平臺、機器人和3D打印技術、人工智能算法和AR/VR技術如何改變了一切，從人才獲取到假設檢驗和產品設計。
網絡平臺拓寬人才庫。
在高度科學的研發領域，找到高素質的專家是最大的挑戰之一。如今，軟件正在幫助企業挖掘全球的人才資源。在數據科學和金融領域，Kaggle、Quantopian和Numerai等平臺可以連接未開發的數據科學和金融人才，這使得“量化”工作民主化，并補償了他們的合作者。這個概念也隨著藥物研發的興起而興起，雖然在其他領域也在發展。
科學交流等按需平臺目前正在R&D各領域開展工作，外包R&D可以使企業快速解決人才缺乏的問題。然而，即使公司隨著更多人才的引進，假設測試過程還有改進的空間。縮短迭代時間的行為可以不斷轉化為更快更好的科學發現。
機器人技術和3D打印技術加速了垂直領域的產品開發。
根據最近的行業調查，3D打印技術的使用公司我們的主要任務是加快產品開發。此外，57%的3D打印工作是在新產品開發的第一階段完成的(即概念證明和原型制作)。
3D打印已經成為任何設計工作室的主要內容。在訂購成千上萬的物理部件之前，設計師可以通過3D打印看到未來的產品是什么樣子。同樣，機器人技術正在各個垂直領域實現試錯過程的自動化。
例如，在合成生物學的研發領域，機器人技術對Zymergen和Ginkgo Bioworks等非常重要。公司產生了重大影響。為了找到完美的微生物，需要同時測試多達4000種不同的品種，這意味著在潮濕的實驗室中要做大量的工作。使用自動吸管系統和機械臂，液體處理機器人通過高通量實驗實現了更快速度和更少人為錯誤的平衡。以下是用于樣品轉染的機器人基因測試儀Counsyl(左)和用于微生物培養的Zymergen輸液機器人(右)的自動化測試。
人工智能正在加速材料科學的發現。
托馬斯·愛迪生因為強調材料科學是一個淘汰的過程而出名:我從來沒有失敗過一萬次。我從未失敗過一次。我已經成功證明了這一萬種方法都行不通。愛迪生精神仍然存在于今天的R&D實驗室，盡管R&D的數字化和軟件賦能程度仍然低于人們的預期。根據美國國家科學院的說法，開發新材料往往是開發新產品最長的階段。更好的科學方法的數字化對于開發新產品和新材料，然后進行大規模生產非常重要。
目前人工智能初創企業最熱門的投融資領域是健康醫療。因為企業用人工智能來開發藥物。藥房公司大量的資金被投入到追蹤中藥物研發的啟動公司(如RecursionPharmaceuticals和twoXAR。在其他領域取得成功只是時間問題。
一家從事化學和材料科學的公司公司Citrine Informatics在其龐大的材料數據庫上運行人工智能，它表示可以提供幫助。機構組織減少研究和開發費用并將制造時間縮短一半，這是一個里程碑。同樣，Deepchem公司開發Python庫是為了將深度學習應用于化學領域。簡而言之，各個行業的制造商——工業生物技術、制藥、汽車、電子或其他材料產品——依靠機器人自動化和3D打印來保持競爭力，并在推出產品時收緊反饋回路。
復雜材料開發或商業化的初始階段。公司在3D打印領域已經起飛。像Markforge這樣的人公司使用碳纖維復合材料，和類似BMF的東西公司具有罕見納米結構和奇怪物理性質的復合材料正在開發中。當然，未來的制造商將能夠依靠智能軟件進行研發。
增強現實和虛擬現實“抽象”了建模過程
目前，所有類型的制造商都依賴于計算機輔助設計(CAD)軟件的原型設計。在未來的制造過程中，增強現實和虛擬現實可以在研發中發揮更大的作用，可以有效地為工業設計師“抽象”桌面PC，這可能會減少對3D打印物理模型的需求。
Autodesk是一家AutoCAD軟件開發商。公司是未來原型設計和協作技術的領導者。應該公司大量資金已經投入到3D打印等前沿技術上，包括健康人工智能的初創公司。公司Atomwise合作開發了一個“機密項目”。最近，Autodesk公司AR/VR游戲引擎的探索預示著沉浸式計算將在設計過程中發揮更大的作用。Autodesk的游戲引擎Stingray增加了對HTC Vive和Oculus Rift耳機的支持。此外，游戲和VR引擎制造商Unity也宣布與Autodesk合作，以提高互操作性。
同樣，蘋果公司公司還設想可以通過將AR/VR與3D打印相結合來優化設計過程。使用CB Insights數據庫，我們獲得了一項蘋果專利，該專利設想將“計算機生成的虛擬信息”疊加在現有物體的真實世界視圖上，從而允許工業設計師在3D打印中有效地“編輯”現有或未完成的物體。
這項專利設想了通過“半透明眼鏡”使用AR，但它也提到了“配備攝像頭的移動設備”，暗示了潛在的3D打印機會——在iPhone上使用ARKit。康奈爾大學的一名研究人員最近展示了在3D打印中使用AR/VR繪制草圖的能力。最后可以實現人機界面無縫連接，實時雕刻3D模型。未來R&D團隊將繼續探索AR和VR，并測試它如何與3D打印和傳統原型堆棧相結合。