3D打印技术能否引发新的科技革命 学者认为尚不足以引起社会形态巨大变迁

《中国社会科学报》2013年8月12日总第487期 A03 作者:本报记者 唐红丽

【核心提示】马来平认为,总结历次科技革命给社会带来的影响,新技术要引起社会形态变迁需要具备以下必要条件:一是新技术本身已经成熟,并推广到各生产部门,从而导致生产力的根本变革。二是新技术有力地促进科学发展甚至引发科技革命。三是新技术以生产力的变革为中介,引发了生产关系的变革。“只有满足上述条件,3D打印技术才能引起社会形态的巨大变迁,实现像前三次科技革命那样的历史价值。”

  “急需换肾却缺乏肾源?没关系!用3D打印机打印一个吧!”这听起来像天方夜谭,但在未来,极有可能变为现实。
  近日,杭州电子科技大学生物医学工程与仪器研究所教授徐铭恩和团队研究的“生物3D打印机开发”项目攻克了活细胞打印技术。不过这台生物3D打印机只能打印出软骨组织、肾细胞,尚不能实现活体器官打印。
  3D打印技术促使世界产生变化的可能性明显,传统制造业形态、社会生产结构未来会是怎样的?带着疑问,记者采访了相关学者。
魅力初显
  因将材料逐层添加结合制造成型,3D打印技术最初被称为“添加制造技术”。直到1996年,“3D打印”这一称谓才被首次使用,并因其通俗易懂被广泛熟知。3D打印可在一定程度上实现设计制造一体化,有效缩短产品研发周期并降低损耗,近30年来日渐成为最受人们期待的先进技术,相关研究者也在3D打印设备和打印材料改进方面开始了孜孜不懈的探索。
  1984年,第一台3D打印机在美国诞生。1986年,第一家生产3D打印设备的公司在美国成立。2005年世界上第一台高精度彩色3D打印机面世,同年,一项名为“自我复制机”的项目开始,研发通过3D打印机本身制造另一台3D打印机。
  在中国,一些高校和研究机构也在积极从事该领域的研发工作。徐铭恩告诉记者,他们团队所研发的生物3D打印设备将为生命医学研究领域的科学家及医生提供实验室工具,于今年下半年投放市场。“虽然目前这套设备还无法实现活体器官打印,但其活体细胞打印技术在国际上处于领先地位。”徐铭恩介绍,目前国内已有几所高校从事生物3D打印设备和材料研究,这其中,清华大学与杭州电子科技大学的研发技术走在前列。
  早在10年前,四川大学制造科学与工程学院就开设3D打印技术课程——快速原型技术。该学院副教授梅筱琴曾参与这门课程的引进。她向记者介绍,课程主要教授学生四个方面的知识,一是设备构成原理,二是技术社会应用,三是未来发展和瓶颈,四是学生的动手能力。
  “国内目前已有七八所高校开设这门课程。其目的在于使学生熟悉新的制造领域,开拓思路,启发思维。”梅筱琴说,这门课开设之后,促进了技术普及。“我校已有学生在美国专门从事3D器官打印技术的学习和研究。”
  作为3D打印技术的另一个重要组成部分——打印材料也由单一性逐步走向多样化。据不完全统计,如今可供顾客挑选的3D打印材料可达107种,涵盖不同刚性、不同韧性、不同透明度的各种物质。
  “目前来说,无论是3D打印设备还是打印材料,发展更新速度非常快。如今这门技术尚未发展成熟,但其魅力已初显。”梅筱琴说。
受到战略性重视
  美国、日本、德国、中国是目前主要的3D打印设备拥有国。
  3D打印技术在工业和制造业领域备受青睐。目前,在医学上已实现用3D打印技术打印骨头、血管、胆管等简单的人体组织器官;在航空制造领域,3D打印技术已广泛应用于新机设计试制过程,比如我国2012年首飞成功的歼-15机型的整个前起落架及钛合金主承力部分即是用3D打印技术完成。
  3D打印技术在工业及制造业领域的发展潜力已在部分国家受到战略性重视。2012年,美国将3D打印技术列为未来美国最关键的制造技术之一,并将该技术上升至国家战略层面。学界分析,美国此举意在找到新的技术增长点,以振兴制造业。
  在欧洲,一些大学、企业和政府之间已建立起技术联盟。
  据悉,我国有关部门负责人也曾表示,将推动3D打印产业化,3D打印战略规划正在制定中。
有广泛社会需求
  人们对3D打印技术前景充满期待,甚至有人认为,3D打印技术将掀起第三次工业革命。对此观点,学界态度谨慎。
  上海交通大学科学史与科学文化研究院院长江晓原认为,两类人会将3D打印技术描述得很神奇,一类是在新技术中寻找商机的人,出于自身利益将技术说得神乎其神;另一类是盲目热爱科学的人,他们总希望看到科学奇迹出现。江晓原认为,在评估展望某种技术对未来社会的影响时,对其可能产生的负面影响保持忧虑和警惕。
  梅筱琴认为,3D打印即便未来技术成熟也不可能完全取代传统机械制造业。因为,大批量生产必须依靠机械设备才能实现生产的高效率和低成本。“3D打印的特色在于其个性定制。就像成衣生产,多数产品来自市场批发,仅有少数属于高端定制。”
  “人们对这项技术可能存在盲目热情,但高关注度恰恰反映了它的社会需求。”徐铭恩说,3D打印虽然目前存在技术困难,但未来肯定会在很多方面改变人们的生产生活方式。
  山东大学教授马来平长期从事中国近现代科技文化史研究。他认为,现在谈论3D打印技术引起社会形态的巨大变迁还为时过早,因为目前3D打印技术还存在许多局限性。如打印所使用的材料种类有限、“打印机”成本过高、打印所能达到的精度有限、打印的应用范围有限等。整体而言,3D打印技术只是传统制造业的一种补充,或者是一种刺激其变革的生机勃勃的力量。
  但马来平同时强调,应当充分认识3D打印技术引起社会形态变迁的可能性和巨大潜力。近几年3D打印技术发展势头很猛,它的应用范围正在迅速扩大。美国等发达国家也正在大力发展。3D打印技术引发一场新的技术革命的可能性十分明显。
  马来平认为,总结历次科技革命给社会带来的影响,新技术要引起社会形态变迁需要具备以下必要条件:一是新技术本身已经成熟,并推广到各生产部门,从而导致生产力的根本变革。二是新技术有力地促进科学发展甚至引发科技革命。三是新技术以生产力的变革为中介,引发了生产关系的变革。“只有满足上述条件,3D打印技术才能引起社会形态的巨大变迁,实现像前三次科技革命那样的历史价值。”

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