序言四

李旭鴻博士不久前隨團參加了中美合作開展的“青年領導人公共管理創新建設培訓項目”,親臨其境感受到了美國的創新強國戰略。也許是震撼使然,促使他收集了大量相關“3D打印技術”的第一手材料,並走訪了知名的3D Systems公司,以**撰寫了《三生萬物3D打印:第三次工業革命的引擎》這本書。在這樣一個過程中,也使自己可能是第一次——正像國內很多經濟學家——從一個經濟學家的角度來審視科技創新正在給人類帶來的巨大變化。

2014年6月3日,習近平總書記在2014年國際工程科技大會上的主旨演講中指出,“一項工程科技創新,可以催生一個產業,可以影響乃至改變世界。”“3D打印技術”正是這樣的一項技術創新,其專業術語稱為增材製造(Additive Manufacturing),是一種根據三維數據模型累加材料製造實體產品或零件的方法,通常是一層一層的疊加,與其相對應的是傳統的去除加工。

基於商業發展動力的刺激,3D打印技術呈現極快的創新速度。在航空航天、軍事、地理信息係統、汽車、工業設計、工程和施工(AEC)、建築,以及教育、醫療、珠寶和鞋類等領域,該技術都可以有所應用。根據美國能源部的預計,相比現行采用機械工具裁減材料的裁減製造方式,增材製造方法可以節儉超過50%的能源,其能夠對裁減製造方式進行取代,成為新的經濟增長點,對製造業產生深遠的影響。

2012年8月,奧巴馬政府宣布在俄亥俄州的揚斯敦建立一所製造業創新研究所,此研究所由私營部門和政府部分共同出資建造,簡稱為國家增材製造創新研究院(NAMII, National Additive Manufacturing Innovation Institute),專門研發增材製造技術,也就是專門的3D打印技術研發機構,歸屬於美國的國家國防製造和加工中心(NCDMM)。奧巴馬政府提出重振美國製造業的目標,其兩大核心措施就是增材製造(3D打印)技術、公共和私營部門的創業投資,而增材製造則是重振製造業的“戰略級技術”。為組建“全美製造業創新網絡”,美國政府計劃斥資10億美元,建立15家製造業創新研究所,其中第一個成立的就是增材製造研究機構。

任何一項創新都是想象力的結晶,科學發現如此,技術發明如此,更重要的是商業化應用亦如此。我們現在看到的3D打印製造出了幾樣難以想象的複雜物件,從大型金屬結構件到服裝,從個性化定製生物品到真人塑像。但目前絕大多數是同質材料的零件,如果一旦突破不同材料的粘合,並能打印出最理想的金相結構,那麽它所能引致的革命顯然會遠遠超過“製造本身”,將使我們所熟知的材料及其製備發生根本性變化。也許這樣的突破有一定的難度,但是,假以時日,現實的變化實際會更快到來。有人曾預言3D打印永遠不會取代大批量的工業生產方式,但當數千台數萬台3D打印機同時在製造同一物品,而且又無複雜的工序及工序間的傳遞,特別是沒有了切削等加工消耗時,誰能說它不是一種大批量的生產,一種可能比現有方式更節約、更低成本的製造?同樣可以想象的——正如已經發生的那樣,是3D打印將把過去作為單純購買者的消費者“拉入”到整個設計、製造和消費過程中,使他們可以在家中或以外包的方式來設計和製造出自己心儀的產品,並通過互聯網把“自己的產品”售賣出去。

包括3D打印技術在內的諸多科技創新都在挑戰著我們的想象力,更重要的是行動能力。政府、企業、科學家、工程師、投資者等等都在其中扮演著重要角色。

本書建議盡快建立國家層麵的增材製造(3D打印)領導協調機構,擬定和實施發展戰略,統一整合國內科研院所、重點企業、相關產業的研究、製造和市場力量,不輸在起跑線上,為第三次工業革命的到來做好應對。

作者的建議有著一種對過去成功的記憶。在新形勢新體製下,我們應當更加重視科技創新的商業化環境,因為隻有商業動力才能發現和創造出創新的機會,並將科技成果惠及人類。

王元:國家科技部中國科學技術發展戰略研究院常務副院長、研究員