Is 3D printing a revolution or just a trend?

3D 列印是一場革命還是一種趨勢？

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來源：南極熊 3D 列印網

我們應該對 3D 列印技術保持謹慎態度，但過度反應和監管也可能會扼殺創新。歷史經驗顯示，在技術的不利一面被應用之前，進行規範建構對話是最有效的。因此，各國際主體，包括國家、商業領袖、政府官員和其他政策制訂者可通力合作，嘗試建立有預見性和約束性的全球規範和標準。

作為「網路+先進製造業」的代表，3D 列印技術已被廣泛應用於工業和個人領域。但是，任何新興技術都可能是雙刃劍，在享受新技術帶來的新動能的同時，也要未雨綢繆，高度重視新技術可能帶來的風險，提高創新治理能力，使科技既能充分發展，也可以切實造福人類的美好生活。

促進了人類的可持續發展

幫助解決國際人道主義危機。3D 列印技術正在與世界上最緊迫的人道主義危機 —— 飢餓和無家可歸作鬥爭。一份聯合國報告顯示，全世界有九分之一的人口處於飢餓狀態；世界自然基金會副主席傑森克萊表示，從現在到 2050 年，糧食生產需要翻一番才能滿足人類基本的糧食需求，但從目前這種不可持續的食品生產實踐方法來看，這將是一項不可能完成的任務。3D 列印有解決世界糧食危機的潛力。創建一個軟體，透過程序設定的配方，將加在墨盒中的成分組合在一起，最終輸出為 3D 列印食品。而墨盒中的成分不僅僅是糧食，也可以是從其他動植物中提取出來的，含有糧食營養成分的替代品。

同時，軟體允許「廚師」根據用餐者的特定營養需求客製化食物，這種生產方法更環保更可持續。如果軟體是開源的，越來越多的研究人員，和對該生產行為感興趣的人可以參與進來，更快開發出更高效更經濟的食品解決方案。3D 列印技術也為住宅建設帶來了革命性的變化，使住房建設更便宜、更便捷。例如，總部位於美國德克薩斯州的新創公司 Icon，正在與非營利組織 New Story 合作，以低於 4000 美元的成本，在 24 小時內用水泥列印了一個單層住宅房屋，該項目的最終生產版本是創建 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 大會上進行了首次公展。如果類似的技術和設計工藝能不斷改進和推廣，將助推數以百萬計無家可歸的人得以安居。3D 列印技術還被用於人道主義救援，向災區和難民營提供基本商品和服務。例如，尼泊爾地震時，聯合國曾把 3D 列印作為其地震反應計劃的一部分，包括列印衛生基礎設施所需的客製化管道組件等。

提高現代醫學的個性化水平。2014 年，世界首例 3D 列印椎骨取代人體椎骨的手術在中國成功舉行。它被認為是現代醫學的一大進步，因為與傳統的椎骨替代品相比，特別設計的 3D 列印骨骼形狀，更好地契合了人體結構，更耐用的同時可以使人體更快更好的恢復。這是模仿患者的解剖結構，進行 3D 個性化植入的一個典型案例，然而，3D 列印在醫學上的應用遠不止這些，它創造了一個全新的個性化醫學領域，比如說 3D 列印藥物。對於患有長期性疾病或老年患者來說，每天可能需要服用數十粒藥物，而研究證明，有 30%—50% 的人因沒有正確服用藥物，而導致治療效果下降，甚至引起副作用。

透過 3D 列印精確控制藥物成分，根據個人需求將數十粒藥物的效果，合成到一粒藥物上，這個過程中還可以在一些成分的表面，塗上特殊材料來延緩藥效的釋放，以使科學家可以對服用後的藥效，進行精確的控制。雖然由於醫學的嚴格調控，高度個性化的 3D 列印藥劑，可能需要數十年才能廣泛服務於患者，但這種趨勢已非常明顯。3D 列印為醫學界引入的另一項革命性的服務，是重新構想醫療程序。現在進行手術前，大多數醫生用二維圖像來確定手術方法，這種傳統的成像技術不是很精確。而3D 列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行手術的任何人體部位的複製品，尤其是大腦和心臟，這種手術模擬服務，大大提高了複雜手術的成功率。現代社會的發展是建立在創意和創造力之上的，而 3D 列印的個性化客製化特徵，也將會在現代社會得到長足的發展。

保護地球生態環境。利用以前的廢物創造未來的產品，可以使我們的消費更有效，3D 列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，研究人員已經找到了利用 3D 列印技術，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列印過程中所需的能量，使這個技術本身更可持續。在馬爾代夫，一片沒有珊瑚礁的海域，被安裝了世界上最大的 3D 列印珊瑚礁基質設備，以列印珊瑚賴以生長的基質，希望在此基礎上形成天然珊瑚礁。除了珊瑚礁，3D 列印技術還可以為其他物種提供棲息地。

可能帶來的影響和風險

強大的製造能力可能危及就業。3D 列印機在生產複雜或高度客製化的產品方面，比傳統製造業有很大的優勢，但它在帶來社會效益的同時，也會造成勞動力市場的動蕩。3D 列印可以為飛機生產批量的精密零件，成本與生產牙刷差不多，它正迅速成為「盒子裡的工廠」，幾乎可以列印任何東西。雖然目前它在各行業中的應用相當有限，但隨著這項技術在未來幾年變得生產力更強、更容易獲得，它的影響或許不可評估。蘭德公司團隊採訪的專家估計，未來幾年，3D 列印機的產量可能只佔所有消費品的 5%，也有可能達到 90% 左右，數以百萬計的工作職位可能岌岌可危。

駭客可能利用虛擬網路威脅現實世界。3D 列印技術的進步也可能引發新的網路攻擊，隨著數位計劃轉化為實物，駭客能輕而易舉地將惡意代碼或有缺陷的指令、算法引入列印程序，使用列印機來造成對真實世界的破壞，此時的網路安全將變得更加重要。研究人員做過一個實驗，他們侵入了一台桌上型電腦，修改了無人機螺旋槳 3D 圖紙中的幾行代碼，列印出來的螺旋槳看起來完美無缺，但在起飛後的 1 分 43 秒時，驚心動魄的一幕發生了，這架小型無人機的一個螺旋槳發生爆炸，飛機搖晃著墜落並撞得粉碎。隨著數位技術的發展，當 3D 列印機越來越多地被用來製造一些關鍵零件，包括飛機引擎時，當別有用心的人透過在關鍵設備中，植入某種缺陷來鎖定目標人群時，這些擔憂絕非杞人憂天。

可能引發新的犯罪和安全威脅。美國一家私人的國防公司 Defense Distributed 將 3D 列印搶支的圖紙傳到網上，此舉引發美國 8 個州和哥倫比亞特區檢察長的聯合署名訴訟抗議。雖然美國國務院隨即叫停了這一做法，但那時圖紙的下載量已累計達 10 萬餘次。3D 列印搶支的技術不斷改進，最初射擊幾次後就會自動報廢，但現在連續發射 30 多顆子彈仍可使用；其可用的列印材料也愈豐富，在禁槍的國家，塑膠槍支可以逃過金屬探測的檢查，而出現在公共場所。這還可能引起新型街頭毒品、化學藥品的客製化列印，如果被恐怖組織利用，後果更嚴重。因此，廣泛的 3D 列印可能會導致武器擴散，增加全球衝突、極端主義和犯罪的可能性。

可能改變國際事務的規則。3D 列印為公司選擇在當地進行分散性生產，而不是進口提供了可能，公司不再需要在一國生產零件，再到另一國組裝，這所有的步驟都可在列印現場完成，因此削弱了目前由複雜的多國供應鏈支撐的國際聯繫。貿易制裁歷來是處理國際爭端的主要工具，3D 列印技術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。有預測說到 2060 年，3D 列印可能會毀掉近四分之一的跨境貿易，而自二戰以來，這些貿易關係和供應鏈有效減少了洲際戰爭。因此，3D 列印有可能極大地改變，當前的國家體系和國際秩序。

基於上述分析，我們應該對 3D 列印這項新技術保持謹慎，但過度反應和監管可能會扼殺創新。歷史經驗表明，在技術的不利一面被應用之前，進行規範建構對話是最有效的。因此，各國際主體，包括國家、商業領袖、政府官員和其他政策制訂者可通力合作，試著建立有預見性和約束性的全球規範和標準。比如加大對稀有的有危險和破壞性的原材料的流動控制，確保某些破壞力很大的武器不易獲得製作材料；或者要求構機在線上註冊，並要求構機在其產品中編碼可追蹤的標識和序號；或是政府部門也可用網路技術，中斷該技術潛在的攻擊或限制其破壞。

同時，困窘中也孕育著機會，就像曾經佔據了經濟體量 90% 的農業，最終也讓位於了原始的機器生產製造業一樣，3D 構在取代了一些勞動力的同時，新技術也帶來了新的工作職位和可能性。我們可以對傳統製造業的工人進行培訓和再培訓，讓他們從事未來的 3D 列印工作，或是其他更有技術含量的工作，以減輕產業轉型期就業問題可能引起的陣痛。無論如何，科技前進的步伐不可阻擋，我們需要預見性的規範和包容性的成長，以讓更多的人受益。