《Proceedings of the Design Society》：A systematic review on the implementation of Cradle to Cradle in product development
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摘要：从摇篮到摇篮（Cradle to Cradle, C2C）作为循环经济的生态有效性（eco-effectiveness）路径，有助于缓解线性经济的环境影响；然而其在产品开发中的实施仍面临挑战。由于已有综述有限，本研究针对C2C在产品开发中的实施展开调查。
摘要：从摇篮到摇篮（Cradle to Cradle, C2C）作为循环经济的生态有效性（eco-effectiveness）路径，有助于缓解线性经济的环境影响；然而其在产品开发中的实施仍面临挑战。由于已有综述有限，本研究针对C2C在产品开发中的实施展开调查。通过系统性文献分析，研究人员识别了核心议题与挑战，并检视了生态效率（eco-efficiency）与生态有效性（eco-effectiveness）的研究覆盖情况。基于上述发现，未来研究应构建用于在产品开发中实施生态有效性的框架。
论文解读
当前多数企业与生产体系沿用“开采-制造-废弃”的线性经济模式，导致资源枯竭、环境污染与生物多样性丧失等问题持续加剧，且资源分配不均进一步放大了全球资源依赖与短缺风险。循环经济作为替代方案，旨在通过构建再生系统将废弃物重新转化为资源，其理论谱系包含两大核心路径：一是侧重“减少负面影响”的生态效率（eco-efficiency），二是强调“从源头规避危害”的生态有效性（eco-effectiveness）。从摇篮到摇篮（Cradle to Cradle, C2C）是生态有效性路径的典型代表，其核心原则包括：将所有材料划分为生物圈（可生物降解材料）与 technosphere（技术圈，可重复使用、回收或其他R策略的技术材料）两类养分循环体系，全流程使用可再生能源，以及保障技术多样性、社会公平与生物多样性。尽管C2C具备解决线性经济根源性问题的潜力，但工业界对其采纳度依然偏低——现有工具难以支撑产业落地，其收益尚未被充分认知，且实施所需的知识储备普遍不足。同时，已有文献中缺乏针对“C2C在产品开发中实施”的系统性综述，仅有的4篇相关综述分别聚焦案例研究、生物养分与能源效率，无法覆盖该领域的整体研究状态。基于此，本研究以“C2C在产品开发中的实施”为核心，提出三项研究问题：一是该领域的研究核心议题是什么，二是实施过程中被讨论的挑战有哪些，三是现有研究对生态效率与生态有效性的覆盖情况如何，旨在为C2C融入产品开发流程提供认知基础。本论文发表于《Proceedings of the Design Society》。
本研究采用两阶段方法开展系统性综述。第一阶段为数据收集，遵循PRISMA扩展流程，选取Scopus数据库（因其工程领域覆盖广、会议论文收录全），检索词包含“Cradle to Cradle”“产品开发”“实施”三组关键词，同时纳入“循环经济”及相关概念（因相近研究常未明确标注C2C术语），并增设排除项聚焦技术产品以控制结果规模，最终从1529篇初筛文献中筛选出61篇纳入分析。第二阶段为数据分析，针对三项研究问题分别设计分析路径：通过定性聚类识别文献核心议题以回答RQ1，在各议题下汇总讨论的挑战以回答RQ2，依据生态效率与生态有效性的定义对文献进行定性分类以回答RQ3。
研究结果分为三部分。第一部分为核心议题聚类，共识别出六大研究方向：产品开发方法（20篇，占比最高），涵盖工具框架定义、行业特定工具（电子、航空等）、特定R策略支持工具及客户需求反馈系统等；评估工具（13篇），包括单一R策略（维修、拆解、再制造等）专用指标、行业定制指标、与创造力或仿真结合的多维度评估方法及现有工具成熟度评价；设计规则（11篇），涉及电子、复合材料等行业的设计建议、选择流程支持规则及与其他设计策略的关联研究；障碍与驱动因素（10篇），多为实施挑战综述、案例结合分析及医疗产品、增材制造等特定领域分析；材料选择（4篇），聚焦材料选择流程支持工具与选型指导；商业模式（3篇），主要探讨商业模式与循环设计的结合及用户行为考量方法。第二部分为主题相关挑战汇总，共提炼出34项挑战：产品开发方法方向需兼顾设计策略、商业模式与管理维度的整体工具，同时纳入用户行为与生命周期结束（End of Life, EoL）反馈并嵌入开发流程；评估工具方向需解决工具选择困难、与设计方法或生命周期评价（Life Cycle Assessment, LCA）的整合难题，需提供含EoL与供应链反馈的整体指引；设计规则方向需提升工业场景适用性、多利益相关方参与度，开发可应对权衡问题的灵活工具并配套方法学支持；障碍与驱动因素方向需应对供应链、多利益相关方的复杂性管理，优化知识管理与反馈流程，降低现有工具的使用门槛；材料选择方向需解决材料属性数据可及性低、跨部门协同难及与开发流程兼容性问题；商业模式方向需完善选型方法与开发阶段嵌入机制，提升客户接受度。第三部分为可持续性路径分析，结果显示：产品开发方法、评估工具、设计规则三大主流方向均以生态效率研究为主（分别有10篇、8篇、6篇聚焦生态效率），仅1篇完全聚焦生态有效性，其余为两者兼顾但侧重点不同；障碍与驱动因素方向有5篇同时覆盖两种路径，2篇仅关注生态效率，3篇聚焦生态有效性；材料选择与商业模式方向对两种路径的覆盖更为均衡，各有3篇与2篇同时涵盖两者。整体来看，生态有效性研究多采用整体视角，例如整合商业建模的设计工具、兼顾技术与伦理的材料选择工具，通过早期设计决策（如适配循环性的材料选型）从源头规避环境影响；而生态效率研究则聚焦“最小化负面影响”，典型措施包括能效提升、提高回收料占比与轻量化设计。
讨论部分指出，现有研究过度集中于产品开发方法、评估工具与设计规则，而材料选择与商业模式虽发文量较低，却是实现整体落地的核心环节。核心挑战可归纳为五点：缺乏企业层面可持续性整体实施的框架与工具导航，开发流程中设计、商业模式与管理视角的割裂，工具可用性与实操性不足，权衡应对与改进潜力识别机制缺失，多利益相关方、客户、供应链与逆向物流的参与度不足。同时，生态有效性在主流研究方向中被显著低估，仅材料选择与商业模式方向实现了相对均衡的覆盖——材料选择决定了规模化环境影响，商业模式需要整体视角支撑生态有效性落地，而障碍与驱动因素研究对两种路径均有涉及。现有研究多以优化现有产品为目标，属于生态效率范畴，而C2C代表的生态有效性是更具变革性的设计路径，需整合商业模式、材料选择与评估工具于整体框架中，目前该方向仍存在明显研究缺口。本研究的局限性在于文献检索难以严格区分C2C与其他循环经济概念，且仅使用Scopus单库，可持续性路径分析采用了简化的定性方法。
结论部分明确，线性经济的环境负外部性持续凸显，循环经济成为关键替代方案，其中C2C作为生态有效性的典型路径具备解决根源性问题的潜力，但因产品开发环节的实施难度，工业界采纳度有限。本研究通过系统性综述识别出六大核心研究领域，揭示了实施层面的多重挑战，并指出生态有效性在现有研究中存在显著缺位。未来研究应构建支持产品开发中生态有效性落地的整体框架，整合商业模式、设计规则、材料选择与评估工具，并将其嵌入技术产品的动态开发流程，以强化循环经济原则的产业实践，推动可持续性与生态创新的落地进程。
