每經(jīng)編輯 趙慶

在2011年的一個(gè)春天，美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)工程專業(yè)的兩名三年級(jí)大學(xué)生，在YouTube的視頻上，展示了他們用三維打印機(jī)制作的塑料渦扇發(fā)動(dòng)飛機(jī)模型。他們的應(yīng)用科學(xué)新技術(shù)，一下子抓住了國(guó)防承包商MITRE公司的眼球。

總部設(shè)在弗吉尼亞州麥克林的MITRE公司，通過公司的網(wǎng)頁視頻，一直在尋覓工程與應(yīng)用科學(xué)的暑期實(shí)習(xí)生，欲招攬頂尖人才到MITRE，去秘密進(jìn)行三維打印項(xiàng)目--無人駕駛飛機(jī)的研發(fā)。于是，視頻中的學(xué)生之一伊斯特（Steven Easter）響應(yīng)了挑戰(zhàn)，他帶著實(shí)驗(yàn)室的合作伙伴特蒙（Jonathan Turman）來到了MITRE公司。

這是一項(xiàng)異常艱巨的任務(wù)，暑期實(shí)習(xí)時(shí)間緊迫，必須趕在開學(xué)前結(jié)束。他倆在教授希瑞夫的指導(dǎo)下，平均一星期工作80小時(shí)，在實(shí)驗(yàn)室中度過了許多不眠之夜，最終用實(shí)驗(yàn)室的7臺(tái)打印機(jī)，設(shè)計(jì)、制造了一架機(jī)翼為6.5英尺，航速為45英里/小時(shí)，外觀橘藍(lán)相間的無人駕駛飛機(jī)，并在彌爾頓機(jī)場(chǎng)附近試飛成功。

五年前，制造如此規(guī)模的飛機(jī)成本約25萬美元，需用兩年時(shí)間。而這兩個(gè)大學(xué)生僅花費(fèi)2,000美元，在極短的4個(gè)月就制造了速度比原先更快的無人駕駛飛機(jī)，簡(jiǎn)直是天和地的差別。他們的教授希瑞夫無比興奮地稱贊道：“這兩個(gè)大學(xué)生創(chuàng)造了革命性的產(chǎn)品！”

這架無人駕駛飛機(jī)，是目前第三架已知的使用“3D Printing”（三維打?。┘夹g(shù)制造，并試飛成功的飛機(jī)，第四次試飛令MITRE公司的成員和軍隊(duì)官員印象深刻。伊斯特和特蒙的努力與天賦，使MITRE公司不舍讓他們離去，請(qǐng)求他們邊讀書邊留在公司繼續(xù)實(shí)習(xí)。

最近這兩個(gè)大學(xué)生又制作了一個(gè)飛機(jī)模型，比原先的更輕、更快、更容易組裝。這也是伊斯特和特蒙四年級(jí)論文的一部分，可以肯定他們的成績(jī)決不會(huì)令人失望。

如果說蒸汽機(jī)動(dòng)力技術(shù)讓人們從手工制造轉(zhuǎn)向機(jī)器制造，被稱作第一次工業(yè)革命，那么電力的大規(guī)模應(yīng)用讓制造業(yè)由單一轉(zhuǎn)向大規(guī)模制造，被稱為第二次工業(yè)革命。而三維打印技術(shù)“比互聯(lián)網(wǎng)還強(qiáng)大”，將帶來第三次工業(yè)革命！

澳大利亞作家、未來學(xué)家、企業(yè)家羅斯道森（Ross Dawson）認(rèn)為，現(xiàn)在是各國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人對(duì)三維打印技術(shù)進(jìn)行評(píng)估的時(shí)候了。因?yàn)榱钊梭@訝的是，隨著三維打印技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，將使得商業(yè)完全去中心化，將來就不再需要工廠了，零售及制造等行業(yè)肯定會(huì)受到?jīng)_擊。

想象一下，二十幾年前得花費(fèi)數(shù)十萬美元買一臺(tái)三維打印機(jī)，現(xiàn)在簡(jiǎn)單型號(hào)的三維打印機(jī)，一臺(tái)只需要幾千美元。而且在美國(guó)，已培育了成千上萬的三維打印技術(shù)愛好者和研究人員，他們自我設(shè)計(jì)、自己動(dòng)手制造出各種物品，單單三維打印機(jī)的銷售市場(chǎng)，就高達(dá)17億美元，這還不算所創(chuàng)造出來的商品價(jià)值。

比如007的影迷就特別喜歡邦德的間諜工具，尤其羨慕邦德的阿斯頓馬丁DB5（Aston Martin DB5）座駕，它配備了防彈玻璃、彈射座椅、浮油按鈕……無可匹敵。當(dāng)康納利扮演的邦德開著它奔馳在高速路上時(shí)，不知羨煞了多少車癡們。然而為了電影劇情的需要，一聲爆炸，價(jià)值幾十萬美元的豪華座駕立刻毀了。如果好萊塢又想拍一部新戲，急需再現(xiàn)阿斯頓馬丁DB5的風(fēng)華，怎么辦？你猜對(duì)了，三維打印機(jī)可以以較低的成本，在短時(shí)間內(nèi)，打印出質(zhì)量更高、價(jià)格更低的阿斯頓馬丁DB5，重現(xiàn)在大熒幕上。

不僅如此，三維打印技術(shù)還能打印出人體骨骼替代品，例如鼻假體。常規(guī)的鼻假體制作要用石膏獲取準(zhǔn)確的模具，需要直接進(jìn)入暴露的鼻腔不斷按壓，會(huì)令病人非常不舒服，而且制作出來的鼻假體又只能持續(xù)數(shù)個(gè)月，所以病人必須定期重復(fù)這樣的過程。然而有了三維打印機(jī)情形就完全不同了。使用三維相機(jī)對(duì)準(zhǔn)臉龐180度照一組相片，根本不用觸碰病人的臉，鼻子的模具尺寸便全部記錄了下來，一個(gè)輕、薄、靈活、逼真，以硅膠為原材料、用三維打印機(jī)制作的鼻假體，就能鑲嵌到病人的臉上，并且所有的信息全由數(shù)碼記存，隨用隨取，以后再也不必麻煩病人了。

由此可見，在商業(yè)用途上三維打印機(jī)的運(yùn)用越來越廣泛，航空航天的承包商已經(jīng)利用三維打印機(jī)來制造飛機(jī)零部件，甚至無人駕駛飛機(jī)，其優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)就在于金屬廢料少，成本極低。

而奔馳、本田、微軟和波音公司也都運(yùn)用這種更輕、更適宜復(fù)雜設(shè)計(jì)的三維打印技術(shù)優(yōu)勢(shì)，來制作產(chǎn)品原型（prototypes）。因?yàn)樗鼧O大地縮短了產(chǎn)品的研制周期，大大提高了生產(chǎn)率和降低了生產(chǎn)成本，隨著三維打印技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，一些行業(yè)將會(huì)受到很大的影響。

除了上述所舉的航天航空、醫(yī)療設(shè)備、汽車制造等行業(yè)外，通過三維打印技術(shù)有可能改變的另一個(gè)領(lǐng)域，就是零售行業(yè)。當(dāng)涉及塑料、金屬、陶瓷、砂、尼龍等材料的產(chǎn)品時(shí)，零售商的庫存管理將受到極大的挑戰(zhàn)。因?yàn)樾∨夸N售的商品，只須打印出來便可滿足市場(chǎng)需求，不需要先從工廠購進(jìn)產(chǎn)品，然后尋找儲(chǔ)存?zhèn)}庫，再慢慢銷出去。這就節(jié)省了運(yùn)輸費(fèi)和倉儲(chǔ)費(fèi)，產(chǎn)品成本隨之下降。

另一方面，目前打印技術(shù)可以使用的基本材料有14種，在此基礎(chǔ)上兩種材料混搭能產(chǎn)生107種材料，價(jià)格從最便宜的人民幣幾百元/公斤，到最昂貴的約四萬元/公斤。因此，三維打印技術(shù)更容易控制成本，需要多少就買多少，完全可按照市場(chǎng)的需求進(jìn)貨。

就在三維打印技術(shù)主要用于金屬和塑料的時(shí)刻，今年8月，美國(guó)一個(gè)名為“現(xiàn)代牧場(chǎng)”的機(jī)構(gòu)宣布，他們已開始啟動(dòng)研究打印可食肉的項(xiàng)目。據(jù)說Facebook的投資者彼得·泰爾投資了35萬美元。泰爾聲稱通過層疊特定結(jié)構(gòu)的細(xì)胞混合物，可以復(fù)制出肉的質(zhì)地和化學(xué)性質(zhì)。目前“現(xiàn)代牧場(chǎng)”已經(jīng)打印出一塊2厘米的可食肉，距離目標(biāo)為時(shí)不遠(yuǎn)。

而藝術(shù)家、珠寶設(shè)計(jì)師已經(jīng)使用便宜的一次性塑料為對(duì)象，充分發(fā)揮他們的藝術(shù)想象力，創(chuàng)作打印了層出不窮的藝術(shù)作品。比如早在18世紀(jì)末和19世紀(jì)初，遠(yuǎn)洋水手閑暇無聊的時(shí)候，為消磨時(shí)光便一直琢磨著如何讓一艘工藝品船舶，通過狹窄的瓶頸被裝進(jìn)瓶子的中央?；蛟S你認(rèn)為，這似乎是不可能完成的任務(wù)，但三維打印機(jī)的出現(xiàn)使一切都變得可能了。在30微米層的分辨率之下，船舶的甲板、桅桿、欄桿、旗桿和烏鴉的巢，這些難以置信的細(xì)節(jié)被玻璃瓶一一包裹起來，謎一般地展現(xiàn)在大家面前，簡(jiǎn)直妙不可言。

然而猶如許多新技術(shù)那樣，三維打印技術(shù)有可能從根本上削弱許多的商業(yè)模式。在過去的十年里，互聯(lián)網(wǎng)的普及與使用，使得知識(shí)產(chǎn)權(quán)越來越難以維護(hù)。這給娛樂產(chǎn)業(yè)帶來數(shù)十億美元的損失，像電影、音樂和越來越多的書籍等，甚至在娛樂公司正式向市場(chǎng)發(fā)行之前，就已經(jīng)可以免費(fèi)在線觀看了。

但制造業(yè)所面臨的問題是不同的，隨著時(shí)間的推移，任何人都可以使用打印技術(shù)。想象一下，當(dāng)每一個(gè)家庭都擁有一臺(tái)三維打印機(jī)，比如使用RepRap打印機(jī)，只要把所需的消費(fèi)品下載掃描（download scanned），然后打印出來，自行組裝后即可使用。隨著以“三維打印”為代表的制造智能化的成熟，這一技術(shù)將為每個(gè)人都帶來財(cái)富，也許不久以后，打印自己設(shè)計(jì)的衣服、鞋子乃至家電、家具，甚至汽車、房子將不再是夢(mèng)！

這時(shí)或許有人會(huì)問，隨意下載掃描抄襲他人的作品不犯法嗎？幸運(yùn)的是，RepRap是一種“開源復(fù)制三維打印機(jī)”（Anopen-SourceSelf-Replicating），發(fā)明此項(xiàng)目的英國(guó)學(xué)者、工程師鮑耶博士（Dr.Adrian Bowyer）在接受美國(guó)廣播公司（ABC）采訪時(shí)說：“我發(fā)明了一臺(tái)能夠自我復(fù)制的機(jī)器，卻嘗試著防止被人使用，那么基本上我要把一輩子都用在法庭上了。我還有更重要的事要做，所以我把源碼公開了。”