人猿相揖別,是因為古人能夠手工制造工具。今人區(qū)別于古人,是因為能夠使用機器制造工具。人類進(jìn)化至今,一個嶄新的文明標(biāo)志就是能夠用機器制造機器。從狹義上說,當(dāng)前被賦予無限想象力的3D打印機就是這種能夠制造機器的機器。
科幻作家科利·多克托羅說過,科幻小說家不擅長預(yù)測未來,人們大多是在未來的外衣下描繪現(xiàn)在。那么3D打印技術(shù)的未來外衣是什么?
“在未來(或是在星際紀(jì)年的未來),機器可以制造機器。3D打印機就是第一波新一代智能機器,它們能設(shè)計、制造、修理、回收其他機器,甚至能夠調(diào)整和改進(jìn)其他機器,包括它們自己!
《3D打印:從想象到現(xiàn)實》的作者胡迪·利普森先生和梅爾芭·庫曼女士的定義校正了目前媒體對3D打印技術(shù)的過度解讀,把夢幻般的3D打印落地到了智能制造。兩位作者歷時9個月,采訪一線的科技工作者,現(xiàn)場考察3D打印實驗室和產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)過程,捕捉到了這種智能制造的邏輯軌跡,即控制三篇章:控制物質(zhì)的形狀、控制物質(zhì)的構(gòu)成和控制行為,也就是實現(xiàn)物體在結(jié)構(gòu)、材料和活性上的有機統(tǒng)一。
手工控制的局限性很大,后來出現(xiàn)了機械控制;得益于信息技術(shù)的發(fā)展,機械控制搭上了智能的翅膀。于是,人們逐漸可以控制探測器抵達(dá)數(shù)十萬公里外的月球和火星,小小的支架可以準(zhǔn)確放到心臟主動脈的末端,激光打印機可以用紅黃藍(lán)自動調(diào)兌出萬紫千紅的色彩。如果把3D打印機看作機器的話,人們所追求的就是有效控制它,讓它打印出我們所需要的任何物體。從這種意義上講,3D打印是對人類控制能力極限的挑戰(zhàn)和展示。我們與作者一樣,不能預(yù)測何時才能真正徹底實現(xiàn)這三種控制,然而可以預(yù)見的是,這三種控制能力的階段性實現(xiàn)都足以引發(fā)制造業(yè)的巨大變革。目前,3D打印的第一篇章基本譜就,已經(jīng)給傳統(tǒng)的模具工業(yè)帶來沖擊,3D打印的牙齒和助聽器已經(jīng)占據(jù)80%的市場。那么同樣可以設(shè)想在不遠(yuǎn)的將來:
“3D打印機可以通過新的方式將原材料加以混合,新型材料就會出現(xiàn)。有了混合材料打印,多元結(jié)構(gòu)的部件將會被同時制造、同時組裝出來。在一個較小的范圍內(nèi),我們將會以納米級的精度將多種材料嵌入和編排到復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu)中!
很難想象在第二篇章的控制實現(xiàn)時,制造行業(yè)的格局將產(chǎn)生怎樣天翻地覆的變化,那就讓我們發(fā)揮想象力,憧憬3D打印控制能力的最高境界,比如可以打印三明治、打印身體器官、打印智能機器人……
“所謂控制行為是指將程序編寫進(jìn)材料,使其具備我們所需要的功能。換句話說,我們不再打印被動的零部件和材料,而是打印能夠感知、反應(yīng)、計算和行為的綜合的主動系統(tǒng)!
面對現(xiàn)實,我們還是要收回馳騁的想象。掩卷而思,其實我們不必知道3D打印機是噴墨的還是激光的,3D打印的模式是堆積的、添加的還是增材的,真正需要了解的是人們對物質(zhì)結(jié)構(gòu)、材料和活性上的智能控制水平,真正需要不懈探索的是充分把握其中的規(guī)律,高度實現(xiàn)三者的有機統(tǒng)一。當(dāng)我們有一天真正能控制萬物的內(nèi)外結(jié)構(gòu)、材料構(gòu)成和活性系統(tǒng)時,即使沒有3D或4D打印機,我們同樣可以智能控制別的機器制造出精彩的世界。
由此說開,當(dāng)我們剝?nèi)?D打印神話般的外衣,就會發(fā)現(xiàn),3D打印實質(zhì)上是制造業(yè)向智能化不斷演進(jìn)的歷程。當(dāng)前我國制造業(yè)正面臨轉(zhuǎn)型升級挑戰(zhàn),信息化和工業(yè)化的深度融合為這一進(jìn)程提供了前所未有的機遇。3D打印技術(shù)的階段性成功為我國智能制造業(yè)的實踐展現(xiàn)了光明的前景,堅定了必勝的信念。我想這就是《3D打。簭南胂蟮浆F(xiàn)實》一書給我們的最大啟示,也是我推薦這本書的理由。
羅文
中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院院長 |
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