李旭鴻博士不久前隨團參加了中美合作開展的“青年領導人公共管理創新建設培訓項目”,親臨其境感受到了美國的創新強國。也許是震撼使然,促使他收集了大量相關“3D打印技術”的第一手材料,並走訪了知名的3D系統公司,以激情撰寫了《三生萬物 3D打印:第三次工業革命的引擎》這本書。在這樣一個過程中,也使自己可能是第一次——正像國内很多經濟學家——從一個經濟學家的角度來審視科技創新正在給人類帶來的巨大變化。
2014年6月3日,習近平在2014年國際工程科技大會上的主旨演講中指出,“一項工程科技創新,可以催生一個產業,可以影響乃至改變世界。”“3D打印技術”正是這樣的一項技術創新,其專業術語稱為增材制造(Additive Manufacturing),是一種根據三維數據模型累加材料制造實體產品或零件的方法,通常是一層一層的疊加,與其相對應的是傳統的去除加工。
基於商業發展動力的刺激,3D打印技術呈現極快的創新速度。在航空航天、軍事、地理信息系統、汽車、工業設計、工程和施工(AEC)、建築,以及教育、醫療、珠寶和鞋類等領域,該技術都可以有所應用。根據美國能源部的預計,相比現行採用機械工具裁減材料的裁減制造方式,增材制造方法可以節儉超過50%的能源,其能夠對裁減制造方式進行取代,成為新的經濟增長點,對制造業產生深遠的影響。
2012年8月,奧巴馬政府宣佈在俄亥俄州的揚斯敦建立一所制造業創新研究所,此研究所由私營部門和政府部分共同出資建造,簡稱為國家增材制造創新研究院(NAMII,National Additive Manufacturing Innovation Institute),專門研發增材制造技術,也就是專門的3D打印技術研發機構,歸屬於美國的國家國防制造和加工中心(NCDMM)。奧巴馬政府提出重振美國制造業的目標,其兩大核心措施就是增材制造(3D打印)技術、公共和私營部門的創業投資,而增材制造則是重振制造業的“戰略級技術”。為組建“全美制造業創新網絡”,美國政府計劃斥資10億美元,建立15家制造業創新研究所,其中第一個成立的就是增材制造研究機構。
任何一項創新都是想象力的結晶,科學發現如此,技術發明如此,更重要的是商業化應用亦如此。我們現在看到的3D打印制造出了幾樣難以想象的複雜物件,從大型金屬結構件到服裝,從個性化定制生物品到真人塑像。但目前絕大多數是同質材料的零件,如果一旦突破不同材料的粘合,並能打印出最理想的金相結構,那麼它所能引致的革命顯然會遠遠超過“制造本身”,將使我們所熟知的材料及其制備發生根本性變化。也許這樣的突破有一定的難度,但是,假以時日,現實的變化實際會更快到來。有人曾預言3D打印永遠不會取代大批量的工業生產方式,但當數千台數萬台3D打印機同時在制造同一物品,而且又無複雜的工序及工序間的傳遞,特別是沒有了切削等加工消耗時,誰能說它不是一種大批量的生產,一種可能比現有方式更節約、更低成本的制造?同樣可以想象的——正如已經發生的那樣,是3D打印將把過去作為單純購買者的消費者“拉入”到整個設計、制造和消費過程中,使他們可以在家中或以外包的方式來設計和制造出自己心儀的產品,並通過互聯網把“自己的產品”售賣出去。
包括3D技術的諸多科技創新都在挑戰著我們的想象力,更重要的是行動能力。政府、企業、科學家、工程師、投資者等等都在其中扮演者重要角色。
本書建議盡快建立國家層面的增材制造(3D打印)領導協調機構,擬定和實施發展戰略,統一整合國内科研院所、重點企業、相關產業的研究、制造和市場力量,不輸在起跑線上,為第三次工業革命的到來做好應對。
作者的建議有著一種對過去成功的記憶。在新形勢新體制下,我們應當更加重視科技創新的商業化環境,因為只有商業動力才能發現和創造出創新的機會,並將科技成果惠及人類。
王元
國家科技部中國科學技術發展戰略研究院常務副院長、研究員
2014年8月27日
本文摘自《3生萬物》
3D打印是什麼?在《西遊記》中有個故事,唐僧師徒來到車遲國,與鹿力大仙賭“隔闆猜枚”。孫悟空鑽將進去,見一個紅漆丹盤,内放一套宮衣,乃是山河社稷襖,乾坤地理裙。用手拿起來,抖亂了,咬破舌尖上,一口血哨噴將去,叫聲“變”!即變作一件“破爛流丢一口鐘”。 “一件宮衣”突然間沒了,出現了一件叫做 “一口鐘”的破舊衣服,這是一個看起來不可能的神話故事,但是現代的3D打印技術卻可以完成這項不可能完成的任務,用特定材料“無中生有”地“打印”出你所需要的東西,包括“破爛流丢一口鐘”。
2014年6月3日,習近平總書記在2014年國際工程科技大會上的主旨演講中指出,“一項工程科技創新,可以催生一個產業,可以影響乃至改變世界。”“3D打印技術”正是這樣一項工程科技創新。2012年,英國《經濟學家》雜志將“第三次工業革命”作為封面文章,全面地掀起了新一輪的3D打印浪潮。對於傳統工業來說3D打印是一次革命,在這次新的革命中,每個國家、每個人都面臨挑戰和機遇,以及無限的發展可能、財富機遇。您可知曉?