美國科幻作家羅伯特·希克利曾寫過這樣一個故事：人們要到太空生活需要2305種不同的物品，但要在飛船中塞入所有東西是不可能的，幸好有一臺“萬能制造機”，只要按下按鈕，對著機器吩咐“我要硬鋁螺帽，直徑為4英寸”，機器閘板便會緩緩打開，眼前就會赫然出現一個閃光發亮的螺帽。此外，要做出燈泡、口香糖、手表、沙拉醬等也不在話下。

現實中，真有如此神奇的“萬能制造機”嗎？隨著技術進步，不斷突破的3D立體打印技術有望使科幻變為現實。在“神奇”地“打印”出小提琴、巧克力、人造血管等物品之后，近日又傳來可在家自己“打印”藥品的最新進展。

策劃：趙潔

采寫：許珍

藥物能在家“打印”

3D打印技術作為新型產品制造技術，使人得以窺見“萬能打印機”的雛形——只要電腦設計出產品，3D立體打印機就可以通過一片一片地分層加工、逐層疊加成型的技術原理，“打印”出真實的立體物體。將這種制造技術稱之為“3D打印”是因為其分層加工過程與激光噴墨打印十分相似。

目前，通過3D立體打印技術，生產螺絲、連桿等零件，巧克力、曲奇餅等食物，小提琴、吉他、長笛等樂器，公道杯、茶壺等生活用品，甚至自行車、汽車等交通工具的零配件都已不再是天方夜譚。此前，德國斯圖加特的夫瑯禾費研究所的研究人員還成功“打印”出人造血管。研究人員岡特·托瓦表示，人造血管的制造過程和打印機類似。“我們一層一層地打印，就有了立體的結構。”

日前，根據最新報道，英國格拉斯哥大學的研究人員宣布了一項更驚人的成果：人們可以用3D打印技術在自己家中制造藥品。該大學的李·克羅寧教授及其研究團隊對一臺3D打印機進行改良，在其中加入裝有化學藥品的容器。經過改造，這部3D打印機相當于擁有了一個小型“反應件”，可合成用戶所需藥品。據報道，這項創新將大大降低藥品制作成本，使更多癌癥患者能接受之前負擔不起的昂貴治療。克羅寧教授指出：“3D打印機能夠革新發展中國家的醫療保健方式，能夠使病情診斷和治療更為高效和經濟實用。”

未來設計師：有想法？“打印”出來

廣東工業大學機電工程學院的張永俊教授在接受本報專訪時介紹，3D打印技術，即三維打印技術，是上世紀80年代中期發展起來的高新技術，是制造領域的一項重大技術創新。它自上世紀80年代在一篇博士論文中被提出來后，立刻掀起了一股席卷全球的熱潮。

這種技術不同于傳統的制造工藝，它綜合應用了CAD/CAM技術、激光技術、光化學以及材料科學等諸多方面的技術和知識。傳統的工業制造方法多是減材制造、去材制造，也就是在一個整體材料基礎上去除多余的部分，剩下的部分形成產品。而作為“增材制造”的快速原型制作技術，也就是“3D打印技術”，則可視為減材制造的逆過程，采取的是逆向思維方式。這是因為，“任意一個三維物體，都可認為是由每層形狀不同的二維平面不斷疊加而形成的。”張教授解釋。

在張教授看來，三維打印技術最突出的優點是無需機械加工或任何模具，就能直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產品的研制周期，提高生產率和降低生產成本，對機械制造領域產生了極大影響。這種新型技術對于企業提升競爭力極有助益。

對很多設計師而言，很多靈感會不時涌現，并且可能稍縱即逝。在未來，如果有一臺在家也能使用的小型三維打印設備，那么設計理念會在頃刻間變為現實。未來的設計師可這樣做：有了想法，“打印”出來，拿著它和別人分享，然后修改并再“打印”一個……

前景廣闊：

人體器官或亦能“打印”

三維打印技術的工藝過程非常復雜，張永俊教授解釋，簡而言之，首先是要根據產品要求建立CAD（計算機輔助設計）模型，然后經過數字處理，由計算機控制三維打印設備，逐層式掃描完成整個打印過程，形成立體實物。按照打印成型手段，三維打印工藝又可分為：光固化立體造型、分層物件制造、選擇性激光燒結以及熔融沉積造型幾大類。在所有三維打印技術中，材料是最為重要的因素，其次，工藝也很重要。

隨著技術的創新和突破，在電子業、航空業和汽車制造業，3D打印已經變得越來越流行。它們不光可以離開傳統的大規模機床來制造小數量的部件，而且可以用不同方法來制造，比如單個制作噴氣式飛機上的空氣動力導管，而不再需要大量不同元件來組裝。有了3D打印技術，你甚至不必擔心找不到零配件。即使已停產，你依然可找到解決之道。美國人杰·勒農為了讓自己的一臺1907年生產的老式流線型汽車繼續行駛，購買了一臺 3D 打印機。他用草圖設計一個丟失的元件并“打印”出來，在車上進行試驗，檢測設計是否合理。多虧了3D打印機，他的這輛老爺車仍能繼續行駛。

可以說，3D打印技術的未來前景無可估量。除了以上列舉的應用，在建筑、醫學乃至影視等諸多領域都有廣泛的應用空間。3D打印機可打印出建筑模型，科學家們預測，在未來，錘打、鋸切、鉆孔、砌磚等建筑技術都可能被打印所取代。張教授介紹，3D打印技術甚至可打印出牙齒、骨骼等人體器官。用3D打印技術制造的牙齒已進入市場應用，骨骼因結構較為復雜，對材料要求高，目前尚在研究中，還沒有實現完全的市場化。展望未來，3D打印機在血管、心臟等器官的再造和移植等醫學領域的應用值得期待。

改變未來生活：“無人化”買賣可能嗎？

三維打印技術發展迅猛，當它從制造業領域過渡到生產消費類商品的領域時，也許會催生以前不可能發生的商業模式。

例如，你無需再購買流水線生產出來的千篇一律的產品，而是只需設計師提供設計，或者自己就是設計師，即可在家“打印”出專屬于你的獨一無二的產品，實現訂制化生產。張教授表示，從理論上來說，這是有可能的，但是，在現階段來說，在家里安放一臺機床的可能性不大，畢竟3D打印機造價十分昂貴，每臺大約需要10萬美元，個頭也很龐大，要進入家庭非常困難。然而，科技的發展日新月異，未來，很可能會誕生類似激光打印機般小巧的桌面3D打印機。

再進一步展開想象的翅膀，有一天，商家也許不必再賣產品，只需賣設計、材料以及設計程序即可。甚至可以暢想，上班路上你用手機向商家發送需求信息，別管是杯、勺等生活用品，還是手機、電腦等電子產品，商家接到信息后立馬將設計程序輸送到你的3D打印機上，3D打印機自動操作將產品打印成型。下班回到家，一進門你就能看到所需商品。如此說來，無紙化辦公都是小兒科了，科技的發展甚至可能會實現“無人化”商業買賣。若那天真的到來，人力是否可以被大大解放了呢？

隱憂：“打印”武器怎么辦？