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前段時(shí)間，由成龍執(zhí)導(dǎo)并擔(dān)任主演的影片《十二生肖》想必很多人都看過(guò)，其中有一個(gè)畫(huà)面就是將圓明園十二生肖獸首的詳細(xì)數(shù)據(jù)輸入電腦后，“打印機(jī)”立即就打印出了與實(shí)物一模一樣的復(fù)制品。你很可能以為這是為吸引眼球而設(shè)計(jì)的帶有科幻色彩的情節(jié)，但實(shí)際上，這種被稱(chēng)為“3D打印”的神奇技術(shù)已經(jīng)走進(jìn)現(xiàn)實(shí)，并成為各主要軍事強(qiáng)國(guó)爭(zhēng)相研發(fā)、應(yīng)用的“新寵”。有專(zhuān)家預(yù)測(cè)，未來(lái)我們生活中的電器、汽車(chē)以及房子，甚至是戰(zhàn)場(chǎng)上使用的飛機(jī)、大炮、潛艇等武器裝備，皆可被打印出來(lái)。
或?qū)⒁l(fā)新一輪技術(shù)革命浪潮
舊時(shí)王謝堂前燕，飛入尋常百姓家。其實(shí)，3D打印正是發(fā)源于軍方的“快速成型”技術(shù)，早在上世紀(jì)90年代就已提出技術(shù)研發(fā)構(gòu)想，只不過(guò)近幾年才出現(xiàn)了突破性進(jìn)展，似乎一夜之間出現(xiàn)在世人的眼前。2012年，美國(guó)《時(shí)代》周刊將3D打印產(chǎn)業(yè)列為“美國(guó)十大增長(zhǎng)最快的工業(yè)”，英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志則預(yù)測(cè)，3D打印技術(shù)將與數(shù)字化生產(chǎn)模式一道，推動(dòng)新一輪工業(yè)革命的來(lái)臨。
那么3D打印又是一項(xiàng)什么技術(shù)呢？所謂3D打印技術(shù)，是一種由計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件通過(guò)成型設(shè)備以材料累加的方式制成實(shí)物模型的增材制造技術(shù)。它既不需要用紙，也不需要用墨，而是通過(guò)電子制圖、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸、激光掃描、材料熔化等一系列技術(shù)，使特定金屬粉或者記憶材料熔化，并按照電子模型圖的指示一層層重新疊加起來(lái)，最終把電子模型圖變成實(shí)物。由此可見(jiàn)，3D打印技術(shù)是一項(xiàng)集光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)、數(shù)控及新材料于一體的先進(jìn)綜合制造技術(shù)。
“克隆”造物，似乎無(wú)所不能
與傳統(tǒng)技術(shù)相比，3D打印技術(shù)最突出的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需機(jī)械加工或任何模具，就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，從而大幅縮短生產(chǎn)周期、提高生產(chǎn)效率。此外，3D打印技術(shù)還可以制造出傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)無(wú)法制造出的外形，讓人們可以更有效地設(shè)計(jì)出飛機(jī)機(jī)翼、熱交換器等工藝復(fù)雜的產(chǎn)品。在生產(chǎn)過(guò)程中還沒(méi)有與其功能無(wú)關(guān)的剩余物，一旦技術(shù)走向全面成熟，將大大降低生產(chǎn)成本。
3D打印技術(shù)使產(chǎn)品“復(fù)制”由平面擴(kuò)展到了立體空間，其意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了噴墨到激光、黑白到彩色打印技術(shù)的發(fā)展，而且它將使裝備制造業(yè)徹底告別車(chē)床、鉆頭、沖壓機(jī)、制模機(jī)等傳統(tǒng)工具，改由更加靈巧的電腦軟件主宰。以后，長(zhǎng)長(zhǎng)的流水線(xiàn)、轟鳴機(jī)器聲都將越來(lái)越少，一個(gè)人、一臺(tái)電腦、一部打印機(jī)就有可能組成一個(gè)“工廠(chǎng)”。因此，專(zhuān)家預(yù)測(cè)，3D打印技術(shù)帶來(lái)的變化或?qū)⒏淖冋麄�(gè)制造業(yè)的面貌。
目前，國(guó)外已經(jīng)通過(guò)3D打印技術(shù)成功地打印出了槍支、自行車(chē)、汽車(chē)、電控飛行器等物。去年，美國(guó)3D打印服務(wù)提供商已經(jīng)打印了75萬(wàn)種產(chǎn)品，數(shù)量之多令人驚嘆。我國(guó)的3D打印技術(shù)發(fā)展也頗為可觀(guān)，目前世界上最大的3D打印機(jī)，正是出自我國(guó)的科技工作者之手；包括天宮一號(hào)的零部件，也都使用了3D打印技術(shù)。
隨著3D打印技術(shù)一路“高歌猛進(jìn)”，科學(xué)家們不禁做出了這樣的暢想：未來(lái)，也許建筑工地上只需一臺(tái)超大型的3D打印機(jī)，就可以自動(dòng)打印樓房；也許只給月球發(fā)射幾臺(tái)3D打印機(jī)，就可利用現(xiàn)地材料打印出一個(gè)月球基地；如果生病了某個(gè)器官要換掉，無(wú)需找匹配的器官源，只要在患者身上取一些干細(xì)胞培養(yǎng)成為打印原料，然后打印出一個(gè)一模一樣的器官進(jìn)行移植就可以了……
注定將在軍事應(yīng)用領(lǐng)域大展身手
在軍事領(lǐng)域，3D打印技術(shù)給裝備保障帶來(lái)的變化無(wú)疑也是革命性的。在未來(lái)信息化戰(zhàn)場(chǎng)上，無(wú)論武器裝備處于任何位置，一旦需要更換損毀的零部件，技術(shù)保障人員可隨時(shí)利用攜帶的3D打印機(jī)，直接把所需的部件一個(gè)一個(gè)地打印出來(lái)，裝配起來(lái)就可以讓武器裝備重新投入戰(zhàn)場(chǎng)。據(jù)外媒報(bào)道，美國(guó)陸軍已經(jīng)加入擴(kuò)展3D打印行動(dòng)，為“增強(qiáng)小型前線(xiàn)作戰(zhàn)基地的可持續(xù)作戰(zhàn)能力”，去年8月和今年1月，他們先后向阿富汗戰(zhàn)區(qū)部署了兩個(gè)移動(dòng)遠(yuǎn)征實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室由一個(gè)6米的集裝箱制成，配備有實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、成型機(jī)、3D打印機(jī)和其他制造工具，可以將塑料、鋼鐵和鋁等材料打印為戰(zhàn)場(chǎng)急需零部件。
另外，3D打印還可廣泛應(yīng)用于輔助軍事技術(shù)研發(fā)。有專(zhuān)家預(yù)測(cè)，未來(lái)不僅小型槍支、簡(jiǎn)單物資可實(shí)現(xiàn)打印，軍艦、飛機(jī)、坦克等大型、復(fù)雜的武器裝備，甚至食物、軍事基地等都可用3D打印機(jī)直接或間接“制造”出來(lái)。目前，美國(guó)軍方已使用3D打印技術(shù)輔助制造某型導(dǎo)彈彈出式點(diǎn)火器模型，并取得了良好的效果。美國(guó)海軍也在尋求通過(guò)在機(jī)器人體內(nèi)植入3D打印機(jī)，使機(jī)器人半自動(dòng)化地實(shí)現(xiàn)“相互溝通、協(xié)作以及制造”等能力。換言之，就是利用機(jī)器人來(lái)生產(chǎn)更多的機(jī)器人。
無(wú)所不能，也不能“為所欲為”
3D打印技術(shù)雖然具有廣闊的發(fā)展前景，但目前還不可能大量地應(yīng)用于軍工制造領(lǐng)域。具體來(lái)看，3D打印又可看做堆積成形技術(shù)，每一層材料都有厚度，這就決定了它的精度目前還難以企及傳統(tǒng)的減材制造方法。并且打印材料目前也主要限定在塑料、樹(shù)脂、可粘結(jié)的粉末顆粒等等，打印出來(lái)物品的強(qiáng)度和硬度都差強(qiáng)人意，與軍事需求的標(biāo)準(zhǔn)尚有一定距離。如世界上第一支利用3D技術(shù)打印的槍支，在進(jìn)行第6次射擊時(shí)就出現(xiàn)了3處嚴(yán)重性破碎。
從技術(shù)本身來(lái)說(shuō)，3D打印存在的這些缺陷，或?qū)㈦S著技術(shù)的發(fā)展一一得到解決。而它衍生的倫理和安全問(wèn)題，才更加令人擔(dān)憂(yōu)。對(duì)于恐怖分子和犯罪分子而言，“3D打印槍能射擊一次就夠了”。隨著3D打印機(jī)的普及，未來(lái)如果有人想要一把AK47，先在網(wǎng)上下載模型圖紙，然后用3D打印機(jī)打印配件進(jìn)行組裝……無(wú)需申請(qǐng)生產(chǎn)許可證，無(wú)需掌握制槍技術(shù)，即可輕松擁有一支突擊步槍。而且，由于槍支上沒(méi)有序列號(hào)，也沒(méi)有銷(xiāo)售途徑，塑料材質(zhì)的槍支還能逃過(guò)金屬監(jiān)測(cè)器的檢查，警方將很難追蹤到槍支究竟來(lái)自哪里。因此，如何建立一套有效的監(jiān)管機(jī)制，保證3D打印技術(shù)被用于“正途”，是我們?cè)诩涌彀l(fā)展該項(xiàng)技術(shù)的同時(shí)，必須預(yù)先解決的一個(gè)重要問(wèn)
