3D打印的分叉路口：左手殺人右手救人【組圖】

時間：2013-06-05 09:35:14

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[導(dǎo)讀]　　21ic電子網(wǎng)，說到“3D打印”這個詞，相信大家并不陌生。因為在最近一段時間里，各種關(guān)于3D打印的新聞不絕于耳――　　在5月初，美國一名大學(xué)生設(shè)計出世界上首個3D打印槍支，并將草圖上傳到網(wǎng)絡(luò)，不少人

　　21ic電子網(wǎng)，說到“3D打印”這個詞，相信大家并不陌生。因為在最近一段時間里，各種關(guān)于3D打印的新聞不絕于耳――

　　在5月初，美國一名大學(xué)生設(shè)計出世界上首個3D打印槍支，并將草圖上傳到網(wǎng)絡(luò)，不少人爭相下載、制造，打印出的手槍甚至被神不知鬼不覺地帶上了列車，引發(fā)公眾對槍支管制的熱烈討論；

　　早前，一名患有罕見先天支氣管倒塌的嬰兒，在植入醫(yī)生專門打造的3D打印器官和支架后，目前已經(jīng)能夠自主呼吸；另外還有更多的重癥患者，在3D打印器官的幫助下逐漸走向康復(fù)……

　　3D打印憑什么受到如此強烈的關(guān)注和討論？我們又應(yīng)該如何看待3D打印技術(shù)？

　　1、3D打印到底是何方神圣

　　在開始討論之前，我們首先要搞清楚“3D打印”到底是什么概念。

　　三維打印（3D printing）是快速成形技術(shù)（Rapid prototyping）的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，以粉末狀金屬、塑料等可粘合物質(zhì)為材料，通過對材料精確堆積（即由點堆積成面，由面堆積成三維）、逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。由于物品是通過材料一層層的累積而被打印出來，因此3D打印技術(shù)也被稱為“累積制造”（Additive manufacturing）。

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　　形象地說，3D打印有點像蛋糕店里的師傅做蛋糕――在蛋糕底上不斷用裱花筆擠出奶油、糖漿，堆疊成不同的花紋圖案和形狀。3D打印也一樣，打印機的移動工作臺就好比蛋糕底，各種原料相當于奶油和糖漿，而打印機的噴嘴則跟裱花筆的筆嘴類似。不同的是，3D打印所用的原材料種類相當多，除了ABS、PLA等各種常用的塑料，還包括金屬、陶瓷、砂粒、紙，甚至糖、面粉等食品原料，干細胞、軟骨組織等生物材料。

　　而利用3D打印機制作實體的過程，大致上可以分為下面幾個步驟：

　　1、先通過相應(yīng)的計算機輔助設(shè)計（CAD）或動畫模擬建模軟件，對目標物體進行建模，并確定每個部分所使用的材料；

　　2、利用軟件將建成的三維模型細分成逐層的截面，從而指導(dǎo)打印機逐層打?。?/p>

　　3、接好3D打印機的進料盒，然后讓打印機通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來；

　　4、將各層截面以各種方式（包括熱熔、燒結(jié)、壓制等）粘合起來，從而制造出目標實體的雛形；

　　5、必要時還需要對成品作一些后處理，例如對表面進行打磨、將支撐物移除等。

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　　目前，在物體精度要求不高的情況下，一般直接按第1～4步完成打印流程即可。

　　2、為何3D打印備受關(guān)注？

　　與傳統(tǒng)的制造方法相比，3D打印有著不少的優(yōu)勢。

　　1）3D打印可以擺脫模具的束縛。在3D打印技術(shù)出現(xiàn)之前，要制造像臉盆、水桶、水杯之類的塑料制品，一般需要借助模具來進行生產(chǎn)，模具的形狀就決定著成品的形狀。如果這些制品的造型出現(xiàn)變化，那么模具就要重新制作，非常不便。

　　而3D打印則是直接借助計算機進行設(shè)計，可以對物體的形狀隨意修改，而且可以直接成型、不需要經(jīng)過模具，你的所想就是你的所得。

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　　2）可制作出外形復(fù)雜的物體。有些物體的外形非常復(fù)雜，例如發(fā)動機、精密儀器里面的各種包含嵌套、多重曲面、不規(guī)則形狀等元素的零件，用傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)無法制作、或者制作難度極大，但用3D打印卻能輕松解決這些問題。

　　除了外形復(fù)雜的物體，3D打印還能做出小至綠豆大小、大至航天飛機的部件。在這個方面，3D打印幾乎是“無所不能”的，即使要。

　　3）制作時間的降低。就以文章開頭的氣管倒塌嬰兒為例，如果按照傳統(tǒng)的模具法去制作一個同樣的器官構(gòu)件，從設(shè)計、造模到最終成型，大概要花3天的時間，但嬰兒的危險狀況否決了這種方案；而借助3D打印技術(shù)，從掃描、設(shè)計到打印成品，花費的時間不足24小時，只需傳統(tǒng)的方法1/3左右。

　　從這里也可以看到，3D打印技術(shù)尤其適合于醫(yī)療和其它緊急情況――贏得時間，就是贏得生命。

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　　4）制作成本大為降低。因為沒有了傳統(tǒng)的生產(chǎn)線，少了許多諸如洗滌、打磨、純化等造成材料損耗的步驟，原材料的絕大部分可以直接轉(zhuǎn)化為成品，大大減少了材料的浪費；再考慮到省去的各種模具，以及研發(fā)的時間和成本，制作單個或者小批量產(chǎn)品的成本就大為降低。

　　總而言之，3D打印技術(shù)省時、省力、省錢，目前技術(shù)的發(fā)展也逐漸降低了3D打印制造實物的門檻，每個人都可以參與設(shè)計和制造。也正因為如此，3D打印才會吸引到普羅大眾的注意。

　　3、3D打印的爭論：全民為善還是全民為惡

　　目前3D打印機的價格仍然很高，即使是家用級的機器還是要幾千甚至上萬元一臺，一盒條狀的ABS原料也要數(shù)百元。但隨著3D打印的技術(shù)發(fā)展，在不久的將來，購買3D打印機和原材料，就像現(xiàn)在買家用噴墨打印機和墨盒、墨水一樣便宜，人人都買得起；再加上短時間的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，全民3D打印時代也是有可能的。

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　　然而，跟谷歌眼鏡、虛擬現(xiàn)實等這些新技術(shù)一樣，3D打印也面臨著各種反對的聲音――它會不會被用來打印違禁品？會不會用于不法用途？

　　說到違禁品，人們第一時間想到的就是槍支。雖然那把叫做“解放者”的全球首支3D打印手槍還很粗糙，槍膛用不了幾下就要更換，但如果在未來的某一天，任何人都能輕易在家中打印出一支AK47、狙擊步槍、霰彈槍，甚至是火箭炮之類的武器，先不說政府會不會采取行動，但想到身邊的鄰里、朋友們都擁有這些殺傷武器，相信不少人會感到寢食難安。

　　另外，因為3D打印幾乎什么都能制作，像墮胎藥等違禁藥物，甚至諸如可卡因、農(nóng)藥之類的毒品、劇毒物，都有可能通過購買相關(guān)的原料，然后利用3D打印過程中的物理、化學(xué)變化來合成。與明晃晃地到“X寶”、“XBay”或者在線黑市上購買的方式相比，這種“DIY”式的違禁藥和毒品顯得更為隱蔽，更難受到監(jiān)管。

　　而提到不法用途，最大的爭議就是各種山寨和盜版。

　　平時喜歡淘寶的朋友都知道，網(wǎng)上除了有低價的水貨，還有不少高仿甚至偽劣的產(chǎn)品――耐克、阿迪達斯的鞋子，鱷魚、Playboy的服裝，LV的手提包，樂高、Bandai的玩具和模型，或者三星、HTC的手機……你想得到的、想不到的，都有相應(yīng)的“山寨兄弟”存在。

　　傳統(tǒng)的仿冒行業(yè)雖然在勞動力和原料方面的成本要低得多，但由于傳統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備和正版廠商的比起來相差不多，高昂的設(shè)備成本也限制了山寨仿制的傳播。不過，如果將3D掃描儀和3D打印機結(jié)合起來使用，即使是個人作坊，只要有實物或者相應(yīng)的圖紙，山寨出一批幾可亂真的運動鞋、玩具、手機外殼也不需要花費多少時間，而制作的成本卻只有正版的幾分之一、甚至幾十分之一。

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　　這樣一來，傳統(tǒng)制造業(yè)的巨頭們都不樂意了，紛紛出來反對――因為到了山寨成行成市、假冒仿品充斥市場的時候再來討論版權(quán)問題，就已經(jīng)太遲了……

　　其實說到底，關(guān)于3D打印的種種爭論，歸根結(jié)底還是回到使用者的意圖上――因為3D打印機本身并不會思考，它只是接收設(shè)計者輸入的圖紙資料和提供的原料，然后遵循指令將它制造出來而已。

　　而3D打印技術(shù)引起的爭議比互聯(lián)網(wǎng)更大，不僅是因為設(shè)計草圖等電子文檔信息的獲取和自由流動，更在于每個人都可以真正獲得特定實物的所有權(quán)――不論是DIY的3D塑像、蛋糕批薩，還是AK47、違禁藥品。互聯(lián)網(wǎng)的普及降低了人們獲取信息的門檻，解決了“是什么”的問題；而3D打印技術(shù)的普及則是降低了人們獲得某項實物的門檻，解決了“怎么做”的問題。

　　在這樣的前提下，有關(guān)部門制定相應(yīng)的法規(guī)，對3D打印作出一定的規(guī)范，其實無可厚非。只是，一旦3D打印業(yè)也出現(xiàn)了類似SOPA這種“矯枉過正”的法案，任何3D打印的草圖都要經(jīng)過政府審查，相信這也是大家不愿意見到的――因為一小撮害群之馬，而損害了大部分人正當、合法使用3D打印的權(quán)利，甚至耽誤了緊急的需要，結(jié)果只會是得不償失。

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　　什么是SOPA？

　　SOPA是《禁止網(wǎng)絡(luò)盜版法案》（Stop Online Piracy Act）的縮寫，該法案規(guī)定封鎖刊登侵犯知識產(chǎn)權(quán)的內(nèi)容的網(wǎng)站，而且美國司法部長可在可以通過法庭禁令要求互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商、網(wǎng)絡(luò)廣告商（例如谷歌AdSense）、在線支付服務(wù)商（例如PayPal）暫停與涉嫌侵權(quán)網(wǎng)站的交易，甚至他還能夠下令搜索引擎不顯示涉嫌侵權(quán)網(wǎng)站的地址。若不按規(guī)定整改，整個網(wǎng)站的服務(wù)可能就被法院要求關(guān)閉。

　　SOPA法案實際上大大加強了政府部門對互聯(lián)網(wǎng)的干涉、審查力度，嚴重限制了互聯(lián)網(wǎng)上的言論自由。在微軟、Facebook、谷歌、維基百科等眾多科技領(lǐng)域巨頭的抗議和民眾的反對呼聲下，SOPA法案最終流產(chǎn)。

　　跟其它創(chuàng)新技術(shù)一樣，3D打印可以引發(fā)殺人、盜版等惡行，也可以用于挽救生命、造福他人。我們沒必要談3D打印而色變，也不需要將3D打印的作用過分夸張，重要的是從自己做起，將3D打印用在正道上。科技善惡，其實就在我們的一念之間。

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