解析：3D打印技術(shù)如何影響未來(lái)

　　筆者認為，我們應該對3D打印技術(shù)保持謹慎態(tài)度，但過(guò)度反應和監管也可能會(huì )扼殺創(chuàng )新。歷史經(jīng)驗表明，在技術(shù)的不利一面被應用之前進(jìn)行規范構建對話(huà)是最有效的。因此，各國際主體，包括國家、商業(yè)領(lǐng)袖、政府官員和其他政策制定者可通力合作，嘗試建立有預見(jiàn)性和約束性的全球規范和標準。

　　作為“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”的代表，3D打印技術(shù)已被廣泛應用于工業(yè)和個(gè)人領(lǐng)域。但是，任何新興技術(shù)都可能是雙刃劍，在享受新技術(shù)帶來(lái)的新動(dòng)能的同時(shí)，也要未雨綢繆，高度重視新技術(shù)可能帶來(lái)的風(fēng)險，提高創(chuàng )新治理能力，使科技既能充分發(fā)展，也可以切實(shí)造福人類(lèi)的美好生活。

　　促進(jìn)了人類(lèi)的可持續發(fā)展

　　幫助解決國際人道主義危機。3D打印技術(shù)正在與世界上最緊迫的人道主義危機——饑餓和無(wú)家可歸作斗爭。一份聯(lián)合國報告顯示，全世界有九分之一的人口處于饑餓狀態(tài);世界自然基金會(huì )副主席杰森克萊表示，從現在到2050年，糧食生產(chǎn)需要翻一番才能滿(mǎn)足人類(lèi)基本的糧食需求，但從目前這種不可持續的食品生產(chǎn)實(shí)踐方法來(lái)看，這將是一項不可能完成的任務(wù)。3D打印有解決世界糧食危機的潛力。創(chuàng )建一個(gè)軟件程序，通過(guò)程序設定的配方將加在墨盒中的成分組合在一起，最終輸出為3D打印食品。而墨盒中的成分不僅僅是糧食，也可以是從其他動(dòng)植物中提取出來(lái)的含有糧食營(yíng)養成分的替代品。

　　同時(shí)，軟件允許“廚師”根據用餐者的特定營(yíng)養需求定制食物，這種生產(chǎn)方法更環(huán)保更可持續。如果軟件是開(kāi)源的，越來(lái)越多的研究人員和對該生產(chǎn)行為感興趣的人可以參與進(jìn)來(lái)，更快開(kāi)發(fā)出更高效更經(jīng)濟的食品解決方案。3D打印技術(shù)也為住宅建設帶來(lái)了革命性的變化，使住房建設更便宜、更便捷。例如，總部位于美國德克薩斯州的初創(chuàng )公司Icon正在與非營(yíng)利組織New Story合作，以低于4000美元的成本在24小時(shí)內用水泥打印了一個(gè)單層住宅房屋，該項目的最終生產(chǎn)版本是創(chuàng )建400至800平方英尺的住宅，該設計成果已在德克薩斯州奧斯汀SXSW大會(huì )上進(jìn)行了首次公展。如果類(lèi)似的技術(shù)和設計工藝能不斷改進(jìn)和推廣，將助推數以百萬(wàn)計無(wú)家可歸的人得以安居。3D打印技術(shù)還被用于人道主義救援，向災區和難民營(yíng)提供基本商品和服務(wù)。例如，尼泊爾地震時(shí)，聯(lián)合國曾把3D打印作為其地震反應計劃的一部分，包括打印衛生基礎設施所需的定制管道部件等。

　　提高現代醫學(xué)的個(gè)性化水平。2014年，世界首例3D打印椎骨取代人體椎骨的手術(shù)在北京成功舉行。它被認為是現代醫學(xué)的一大進(jìn)步，因為與傳統的椎骨替代品相比，特別設計的3D打印骨骼形狀更好地契合了人體結構，更耐用的同時(shí)可以使人體更快更好的恢復。這是模仿患者的解剖結構進(jìn)行3D個(gè)性化植入的一個(gè)典型案例，然而，3D打印在醫學(xué)上的應用遠不止這些，它創(chuàng )造了一個(gè)全新的個(gè)性化醫學(xué)領(lǐng)域，比如說(shuō)3D打印藥物。對于患有長(cháng)期性疾病或老年患者來(lái)說(shuō)，每天可能需要服用數十粒藥物，而研究證明，有30%—50%的人因沒(méi)有正確服用藥物而導致治療效果下降甚至引起副作用。

　　通過(guò)3D打印精確控制藥物成分，根據個(gè)人需求將數十粒藥物的效果合成到一粒藥物上，這個(gè)過(guò)程中還可以在一些成分的表面涂上特殊材料來(lái)延緩藥效的釋放，以使科學(xué)家可以對服用后的藥效進(jìn)行精確的控制。雖然由于醫學(xué)的嚴格調控，高度個(gè)性化的3D打印藥劑可能需要數十年才能廣泛服務(wù)于患者，但這種趨勢已非常明顯。3D打印為醫學(xué)界引入的另一項革命性的服務(wù)是重新構想醫療程序?，F在進(jìn)行手術(shù)前，大多數醫生用二維圖像來(lái)確定手術(shù)方法，這種傳統的成像技術(shù)不是很精確。而3D打印模型可以準確地捕捉到獨特的解剖結構細節，允許外科醫生擁有需要進(jìn)行手術(shù)的任何人體部位的復制品，尤其是大腦和心臟，這種手術(shù)模擬服務(wù)大大提高了復雜手術(shù)的成功率?，F代社會(huì )的發(fā)展是建立在創(chuàng )意和創(chuàng )造力之上的，而3D打印的個(gè)性化定制特征也將會(huì )在現代社會(huì )得到長(cháng)足的發(fā)展。

　　保護地球生態(tài)環(huán)境。利用以前的廢物創(chuàng )造未來(lái)的產(chǎn)品可以使我們的消費更有效，3D打印為這種以更可持續的新方式使用舊材料的想法提供了可能。例如，研究人員已經(jīng)找到了利用3D打印技術(shù)將二氧化碳轉化為混凝土的方法，他們甚至正在探索如何減少打印過(guò)程中所需的能量，使這個(gè)技術(shù)本身更可持續。今年夏天，在馬爾代夫，一片沒(méi)有珊瑚礁的海域被安裝了世界上最大的3D打印珊瑚礁基質(zhì)設備，以打印珊瑚賴(lài)以生長(cháng)的基質(zhì)，希望在此基礎上形成天然珊瑚礁。除了珊瑚礁，3D打印技術(shù)還可以為其他物種提供棲息地。

　　可能帶來(lái)的影響和風(fēng)險

　　強大的制造能力可能危及就業(yè)。3D打印機在生產(chǎn)復雜或高度定制的產(chǎn)品方面比傳統制造業(yè)有很大的優(yōu)勢，但它在帶來(lái)社會(huì )效益的同時(shí)，也會(huì )造成勞動(dòng)力市場(chǎng)的動(dòng)蕩。3D打印可以為飛機生產(chǎn)批量的精密零件，成本與生產(chǎn)牙刷差不多，它正迅速成為“盒子里的工廠(chǎng)”，幾乎可以打印任何東西。雖然目前它在各行業(yè)中的應用相當有限，但隨著(zhù)這項技術(shù)在未來(lái)幾年變得生產(chǎn)力更強、更容易獲得，它的影響或許不可評估。蘭德公司團隊采訪(fǎng)的專(zhuān)家估計，未來(lái)幾年，3D打印機的產(chǎn)量可能只占所有消費品的5%，也有可能達到90%左右，數以百萬(wàn)計的工作崗位可能岌岌可危。

　　黑客可能利用虛擬網(wǎng)絡(luò )威脅現實(shí)世界。3D打印技術(shù)的進(jìn)步也可能引發(fā)新的網(wǎng)絡(luò )攻擊，隨著(zhù)數字計劃轉化為實(shí)物，黑客能輕而易舉地將惡意代碼或有缺陷的指令、算法引入打印程序，使用打印機來(lái)造成對真實(shí)世界的破壞，此時(shí)的網(wǎng)絡(luò )安全將變得更加重要。研究人員做過(guò)一個(gè)實(shí)驗，他們侵入了一臺臺式電腦修改了無(wú)人機螺旋槳3D圖紙中的幾行代碼，打印出來(lái)的螺旋槳看起來(lái)完美無(wú)缺，但在起飛后的1分43秒時(shí)，驚心動(dòng)魄的一幕發(fā)生了，這架小型無(wú)人機的一個(gè)螺旋槳發(fā)生爆炸，飛機搖晃著(zhù)墜落并撞得粉碎。隨著(zhù)數字技術(shù)的發(fā)展，當3D打印機越來(lái)越多地被用來(lái)制造一些關(guān)鍵部件，包括飛機引擎時(shí)，當別有用心的人通過(guò)在關(guān)鍵設備中植入某種缺陷來(lái)鎖定目標人群時(shí)，這些擔憂(yōu)絕非杞人憂(yōu)天。

　　可能引發(fā)新的犯罪和安全威脅。今年八月份，美國一家私人的國防公司Defense Distributed將3D打印搶支的圖紙傳到網(wǎng)上，此舉引發(fā)美國8個(gè)州和哥倫比亞特區檢察長(cháng)的聯(lián)合署名訴訟抗議。雖然美國國務(wù)院隨即叫停了這一做法，但那時(shí)圖紙的下載量已累計達10萬(wàn)余次。3D打印搶支的技術(shù)不斷改進(jìn)，最初射擊幾次后就會(huì )自動(dòng)報廢，但現在連續發(fā)射30多顆子彈仍可使用;其可用的打印材料也愈豐富，在禁槍的國家，塑料搶支可以逃過(guò)金屬探測的檢查而出現在公共場(chǎng)所。這還可能引起新型街頭毒品、化學(xué)藥品的定制打印，如果被恐怖組織利用，后果更嚴重。因此，廣泛的3D打印可能會(huì )導致武器擴散，增加全球沖突、極端主義和犯罪的可能性。

　　可能改變國際事務(wù)的規則。3D打印為公司選擇在當地進(jìn)行分散性生產(chǎn)而不是進(jìn)口提供了可能，公司不再需要在一國生產(chǎn)零件，再到另一國組裝，這所有的步驟都可在打印現場(chǎng)完成，因此削弱了目前由復雜的多國供應鏈支撐的國際聯(lián)系。貿易制裁歷來(lái)是處理國際爭端的主要工具，3D打印技術(shù)有可能降低貿易制裁的效力，也有可能造成國家間貿易合作的破裂。有預測說(shuō)到2060年，3D打印可能會(huì )毀掉近四分之一的跨境貿易，而自二戰以來(lái)，這些貿易關(guān)系和供應鏈有效減少了州際戰爭。因此，3D打印有可能極大地改變當前的國家體系和國際秩序。

　　基于上述分析，我們應該對3D打印這項新技術(shù)保持謹慎，但過(guò)度反應和監管可能會(huì )扼殺創(chuàng )新。歷史經(jīng)驗表明，在技術(shù)的不利一面被應用之前進(jìn)行規范構建對話(huà)是最有效的，因此，各國際主體，包括國家、商業(yè)領(lǐng)袖、政府官員和其他政策制定者可通力合作，試著(zhù)建立有預見(jiàn)性和約束性的全球規范和標準。比如加大對稀有的有危險和破壞性的原材料的流動(dòng)控制，確保某些破壞力很大的武器不易獲得制作材料;或者要求打印機在線(xiàn)注冊，并要求打印機在其產(chǎn)品中編碼可跟蹤的標識和序號;或是政府部門(mén)也可用網(wǎng)絡(luò )技術(shù)中斷該技術(shù)潛在的攻擊或限制其破壞。

　　同時(shí)，困窘中也孕育著(zhù)機遇，就像曾經(jīng)占據了經(jīng)濟體量90%的農業(yè)最終也讓位于了原始的機器生產(chǎn)制造業(yè)一樣，3D打印在取代了一些勞動(dòng)力的同時(shí)，新技術(shù)也帶來(lái)了新的工作崗位和可能性。我們可以對傳統制造業(yè)的工人進(jìn)行培訓和再培訓，讓他們從事未來(lái)的3D打印工作或是其他更有技術(shù)含量的工作，以減輕產(chǎn)業(yè)轉型期就業(yè)問(wèn)題可能引起的陣痛。無(wú)論如何，科技前進(jìn)的步伐不可阻擋，我們需要預見(jiàn)性的規范和包容性的增長(cháng)，以讓更多的人受益。