中国3D打印技术超前 引发美日多国危机感

2013年11月8日出现一条震惊全美的新闻，美国德克萨斯州某制造商活用3D打印机成功制作出一把“M1911”军用，并且进行了50发以上的实弹射击实验，约27米远的射击距离拥有相当高的命中率，足以证明3D打印的实用性之高。

而3D打印武器不仅限于，只要能获得相关武器的模板都可以复制打印，因此这也会对军事机密的泄露造成威胁，目前美国国防部就加强了对与其他发达国家等发生过知识产权冲突的中国的警戒。

美国IT机械销售公司Brule于9月在东京秋叶原开设了一个3D打印机产品展示厅，里面大多数均为售价30多万日元的美国制产品，但最受客户关注的还是中国北京器械制造商DeltaMicroFactory开发的一款低价产品，售价仅为19.98万日元。

据了解，该产品目前已在美国销售，并获得了当地专业杂志的高度评价，另一方面，日本测量器械巨头keyence也制造发售了3D打印机，但是却还未能进军海外市场。

目前3D打印技术在中国的发展仍处于起步阶段，且总体水平上仍落后于美国，但近年来，中国在这一领域正在大踏步地前进着，速度相当惊人，目前3D打印机在中国市场也已经开始蓬勃发展了，这足以引起美国的重视。

由于该技术本身的特点，3D打印技术将会大大缩减劳动力成本，这对于亟待转型的中国经济来说，具有非常重要的意义。此外，利用3D打印技术，工厂将可以轻松设计模具，并尽快投入批量生产，相比传统工厂在定制样品时来回修改并反复消耗人力制造成本，3D打印的优势不言而喻。

据统计，目前中国大约有1.7万台3D打印机，而美国的这一数量则为4.7万台，尽管仍然有所差距，但中国赶超的速度是非常惊人的。自2008年来，中国3D打印机的数量已经翻了7倍。

“中国庞大的人口数量，给3D打印机的应用提供了广阔的市场，除此之外，中国政府对这一技术的重视，也正在帮助3D打印技术实现快速的发展。3D打印技术在中国市场的未来发展，可以说是潜力无限。”一名业内专家表示。

Brule日本分公司社长杉本健人表示：“中国的3D打印技术早已赶超日本，无论是品质还是销售网络都能与美国抗衡。”

根据美国3D打印行业研究机构WohlersAssociates公布的一项关于3D打印的权威报告指出，中国华中科技大学拥有全球实力最强的3D打印研发小组。报告指出，截至目前华中科技大学已经获得了多项能够实现低成本高性能开发3D打印机的研究成果，此外像西安交通大学、清华大学等也取得了一些研发成绩。

根据报告显示，2012年中国的3D打印机普及数量已经达到了美国的四分之一，预计2016年中国的3D打印市场规模将达到100亿元人民币，成长速度居世界第一。

另一方面，随着美国企业持有的3D打印机关联基本专利时效逐渐到期，今后很有可能被中国反超。

根据国际商会（ICC）公布的一项统计数据显示，尽管目前3D打印机的使用率很低，但是全球每年因山寨复制品造成的损失已经超过了50万亿日元。

根据日本专利局对400家日企实施的山寨复制品损失调查显示，2007年的损失总额约数百亿日元，但是在2011年则突破了1000亿日元。日本某家电制造商干部预测指出：“随着3D打印机的普及，山寨复制品对日本企业造成的损失还可能进一步扩大。”

据了解，美国为了区分正品和赝品，也加强了各种对策，比如正在开发一种鉴别真假的3D打印实用工具，而中国的技术开发速度更是在美国之上。

另一方面，日本经济产业省于10月正式召开了关于3D打印活用方法的议论会议，但是并未提及关于山寨复制品打压措施。

美国总统奥巴马在今年2月发布的国情咨文报告中指出，3D打印是重振美国制造行业的核心技术，但是今后必定会面临技术创新、技术知识产权冲突等诸多问题。

而中国由独立研究员李畅教授领导的研发团队历经六年时间在经历了千百次实验失败后终于在3D打印技术上取得了重大突破，一举研发出被世界3D打印界称为3D打印终极核心技术的“多元材料的任意分布同时打印”技术，从而开启了人类控制物体内部构成的时代。

3D打印是上世纪80年代提出的一种立体制造的先进技术－逐层增材制造。但是到目前为止，3D打印只能实现对物体表面形状的控制，而不能实现对物体内部构成的控制。而对物体内部构成的控制远比物体表面形状的控制重要得多。因此，如果3D打印技术不能实现对物体内部构成的控制，其意义最多也是对传统制造技术的一种补充，绝不可能带来制造业的革命。

控制物体内部构成的途径早有定论，就是被称为3d打印终极核心技术的“多元材料的任意分布同时打印”技术。令人遗憾的是，尽管很多人加入到了“多元材料的任意分布同时打印”的研发行列，但几乎没有任何进展。

正当人们对 “多元材料的任意分布同时打印”技术的研发前景甚至对3D打印的发展前景投去怀疑的目光时，李畅教授领导的研发团队已经在这方面取得了重大突破，独立开发出了“多元材料的任意分布同时打印”技术。这项技术的出现标志着人类已经可以实现对物体内部构成的控制。

李教授介绍说，自3D打印出现以来，逐层（逐点）加工被认为是实现3D打印的唯一可行的途径，因此，所有的3D打印技术都毫无例外地采用了这个途径。但是这种方法存在致命缺点，就是打印速度和打印精度互相被绑架，出现了被称为“3D打印悖论”的现象，若提高精度必然导致速度的降低；反之，若提高速度必然导致精度的下降，这意味着3D打印继续走逐层（逐点）加工之路是一条死胡同。

而我们另辟蹊径，抛弃已有3D打印技术的逐层（逐点）加工的固有思路，创立了一种多种材料的整体控制技术，来解决“多元材料的任意分布同时打印”问题。

2008年金融危机后，有关新技术革命的各种说法越来越多，这本身就反映了全球经济所面临的深刻危机和巨大压力。

经济学家李才元认为，与其叫“新工业革命”，不如称为“新实业革命”，因为下一轮技术升级的背景和基本动力，主要在于二战后几十年来世界经济体系越发“泡沫化”，大宗商品、房地产等资源泡沫已经把实业淹没了，制造业被高房价、高税收、高利息、高路费等“拦路虎”层层盘剥，如果没有新技术革命，金融危机后全球分工体系的“结构失调”会恶化，“很可能会倒掉”。

他表示，对中国经济而言，抓住新技术革命“战略机遇期”，从一个追赶者变成引领者，至少要同发达国家齐头并进，这是一切国家规划和战略设计的前提和基础，“这既是出路也是希望，没有真正的技术革命，怎么实现最美的‘中国梦’？”

同样，每一次新技术革命的孕育期，都给后发展国家提供了“弯道超车”的历史机会。今天，有关“新工业革命”的所有争论，都可看做是新一届“全球经济奥运会”的发令枪。在核能、智能互联网、物联网、生物工程、先进制造以及航天、海洋等具有战略意义的新技术“跑道”上，中国必须全力参赛。

在何传启主编的《第六次科技革命的战略机遇》一书中，有这样两段话令人深思：“在过去50多年里，中国有世界最大规模的科技发展计划，但没有具有世界影响的科学突破和技术发明，没有获得诺贝尔科学奖”；“中国现行科技体制，在应对第五次科技革命时，绩效并不理想。那么，它能保证中国抓住第六次科技革命的机遇吗？”

目前，投身于3D打印行业的国内企业并不少，但多数公司都聚集在设备应用领域。据业内人士反映，3D打印的产业链很长，材料、高精度喷头、数控设计等几项基础性“共性技术”，仍然需要从国外采购，而单个企业往往无法靠自己的力量突破这些技术“瓶颈”。

事实上，中国制造业进行产业升级的主要难点就在这里：国内企业习惯于从国外引进技术，或者参照已有的技术路线进行开发，以“规模追赶”来确立自己的优势。但这种过于重视短期效应、急于求成的心态，往往使得中国企业“永远处于追赶当中”，因为“当你追上的时候，人家已经踏上另一个赛道了”。

面对“新工业革命”的挑战，真正的成功者必须有进行“颠覆性技术研究”，并快速实现产业化的能力，而失败者一定是那个“低着头只会跟跑的”。

有专家建议，中国政府和企业必须设立专门的机构和公司，“对未来产业进行深入研究”，以发现、注册高新技术专利，先期占领未来产业发展制高点为使命。而有关的金融机构，也有责任对前瞻性的新兴技术尤其是基础研究，加大投资力度。

柳卸林认为，中央政府应对全国产业有核心辐射能力的领域进行支持，尤其是需要大量基础研究的领域，如集成电路、大飞机、航天等；地方政府扮演的是接力棒的角色，它不做基础研究，但可以把科研院所、大学的一些技术成果介绍出去，让企业家来作判断。“我国要建立一种互动的机制，包括中央与地方的互动，科学与产业的互动。”

“政府的钱不但要投资新技术，政府部门尤其是政府采购，还要成为新技术、新产品的试验场。”李才元认为，在目前全球技术竞争格外激烈的局面下，政府必须主动扮演好“新市场培育者和孵化者”的角色。

同时，要在大学科研机构建立“伯乐体制”，筛选出真正有竞争力的“技术千里马”；还要在金融市场推进“科技金融”的主导战略。只有这样，新产业才能在市场、人才、资金三个方面得到最有力的支持。

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