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最近，“三維(3D)打印”一詞持續(xù)升溫，不斷涌向各大IT門戶網(wǎng)站，歐美國家更有專家認(rèn)為這項技術(shù)代表著制造業(yè)發(fā)展的新趨勢，3D打印機也因此被評為了2012年的十大發(fā)明之一。但需要指出的是，3D打印技術(shù)的歷史，并不比噴墨打印短多少，它誕生于1986年。將數(shù)字化的3D圖形轉(zhuǎn)化成為物理實物，這一想法最早是由美國人查爾斯.豪爾申請的專利(Charles W. Hull)申請的專利(美國專利4573330)，其原理為立體光刻造型(stereolithography)。 那么什么是3D打印機呢？ 我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫钠胀ù蛴C可以打印電腦設(shè)計的平面物品，而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實實在在的原材料，打印機與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。通俗地說，3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設(shè)備，比如打印一個機器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機”是參照了普通打印機的技術(shù)原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。這項打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。 3D打印的技術(shù)主要包括SLA、FDM、SLS、LOM等工藝，下面我們簡單介紹三種主流技術(shù)： 1、立體光刻造型技術(shù)(SLA)：網(wǎng)友們可以想象一下把一根黃瓜切成很薄的薄片再拼成一整根。先由軟件把3D的數(shù)字模型，“切”成若干個平面，這就形成了很多個剖面，在工作的時候，有一個可以舉升的平臺，這個平臺周圍有一個液體槽，槽里面充滿了可以紫外線照射固化的液體，紫外線激光會從底層做起，固化最底層的，然后平臺下移，固化下一層，如此往復(fù)，直到最終成型。 其優(yōu)點是精度高，可以表現(xiàn)準(zhǔn)確的表面和平滑的效果，精度可以達到每層厚度0.05毫米到0.15毫米。缺點則為可以使用的材料有限，并且不能多色成型。 2、熔融沉積成型技術(shù)，同樣是需要把3D的模型薄片化，但是成型的原理不一樣。學(xué)過高等數(shù)學(xué)的朋友都知道積分，熔融沉積成型技術(shù)，就是把材料用高溫熔化成液態(tài)，然后通過噴嘴擠壓出一個個很小的球狀顆粒，這些顆粒在噴出后立即固化，通過這些顆粒在立體空間的排列組合形成實物。 這種技術(shù)成型精度更高、成型實物強度更高、可以彩色成型，但是成型后表面粗糙。 3、選擇性激光燒結(jié)(簡稱SLS)不同材料的粉末為原料 SLS工藝又稱為選擇性激光燒結(jié)，由美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的C.R. Dechard于1989年研制成功。SLS工藝是利用粉末狀材料成形的。將材料粉末鋪灑在已成形零件的上表面，并刮平；用高強度的CO2激光器在剛鋪的新層上掃描出零件截面；材料粉末在高強度的激光照射下被燒結(jié)在一起，得到零件的截面，并與下面已成形的部分粘接；當(dāng)一層截面燒結(jié)完后，鋪上新的一層材料粉末，選擇地?zé)Y(jié)下層截面。 在3D打印技術(shù)可以打印器官、汽車、飛機的今天，它還在創(chuàng)造無限的可能。著名的《經(jīng)濟學(xué)人》最近描述了3D打印技術(shù)的前景是一種新型的生產(chǎn)方式，能夠促成新的工業(yè)革命。其擁有廣闊的市場前景。 首先3D打印技術(shù)可以加工傳統(tǒng)方法難以制造的零件。過去傳統(tǒng)的制造方法就是一個毛坯，把不需要的地方切除掉，是多維加工的，或者采用磨具，把金屬和塑料融化灌進去得到這樣的零件，這樣對復(fù)雜的零部件來說加工起來非常困難。立體打印技術(shù)對于復(fù)雜零部件而言具有極大的優(yōu)勢，立體打印技術(shù)可以打印非常復(fù)雜的東西。 其次實現(xiàn)了首件的凈型成形，這樣后期輔助加工量大大減小，避免了委外加工的數(shù)據(jù)泄密和時間跨度，尤其適合一些高保密性的行業(yè)，如軍工、核電領(lǐng)域。再次由于制造準(zhǔn)備和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的時間大幅減少，使得單件試制、小批量出產(chǎn)的周期和成本降低，特別適合新產(chǎn)品的開發(fā)和單件小批量零件的出產(chǎn)。 這些速度快、高易用性等優(yōu)勢使得3D打印成為一種潮流，并且在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。如今3D打印機已經(jīng)在建筑設(shè)計、醫(yī)療輔助、工業(yè)模型、復(fù)雜結(jié)構(gòu)、零配件、動漫模型等領(lǐng)域都已經(jīng)有了一定程度的應(yīng)用。尤其在飛機、核電和火電等使用重型機械、高端精密機械的行業(yè)，3D打印技術(shù)“打印”的產(chǎn)品是自然無縫連接的，結(jié)構(gòu)之間的穩(wěn)固性和連接強度要遠遠高于傳統(tǒng)方法。 事實上，3D打印技術(shù)要成為主流的生產(chǎn)制造技術(shù)還尚需時日。 3D打印機目前的實際使用仍屬于快速成型范疇，即為企業(yè)在生產(chǎn)正式的產(chǎn)品前提供產(chǎn)品原型的制造，業(yè)內(nèi)也將這類原型稱作手板。據(jù)統(tǒng)計，3D打印機生產(chǎn)的產(chǎn)品中80%依舊是產(chǎn)品原型，僅有20%是最終產(chǎn)品。雖然3D打印機技術(shù)近年來已取得不小的進步，比如材料增多、打印機和原材料價格逐漸下降，但從目前看，依舊是一項年輕的技術(shù)，在沒有變得更加成熟和廉價前，并不會被企業(yè)大規(guī)模采用。 3D打印未來 傳統(tǒng)制造中，越復(fù)雜的產(chǎn)品如果需要改動的地方越多，意味著越高的成本。但在數(shù)字化制造中，這一切在改變。制作個性化的產(chǎn)品并不會花費更多額外的成本，讓產(chǎn)品更多樣、復(fù)雜和靈活變得簡單，因為只需要改動模型參數(shù)，另一個想要的產(chǎn)品就會出現(xiàn)。 美國的3D打印技術(shù)起步較早，目前這項技術(shù)在美國已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，目前全球的兩家3D打印機制造巨頭，分別是Stratasys和3D Systems，均在美國納斯達克上市，希望能把3D打印技術(shù)推廣到過去未曾涉足的新領(lǐng)域。其他國家也加緊研究3D打印技術(shù)的步伐，并取得了巨大的成果。 但需要指出的是，3D打印機并非“萬能機”，目前存在的各類問題，包括打印機價格昂貴、可制作原材料少、輸出的產(chǎn)品質(zhì)量低、制作成本高、運用領(lǐng)域仍狹窄等，使3D打印仍處于早期的發(fā)展階段。但業(yè)內(nèi)對其未來發(fā)展卻充滿期待。(搜狐) 3D打印萬億規(guī)模市場啟動 有消息稱，美國康奈爾大學(xué)研究人員20日在《公共科學(xué)圖書館綜合卷》上發(fā)表報告稱，他們利用牛耳細胞在3D打印機中打印出人造耳朵，可以用于先天畸形兒童的器官移植。分析人士指出，3D打印將帶來工業(yè)的變革，改變傳統(tǒng)的制造方式，而人體器官打印更是能實現(xiàn)人類對健康的追求，甚至對人類社會有著深遠的影響。 打印器官進美國總統(tǒng)國情咨文 美國康奈爾大學(xué)研究人員20日在《公共科學(xué)圖書館綜合卷》上發(fā)表報告稱，他們利用牛耳細胞在3D打印機中打印出人造耳朵，可以用于先天畸形兒童的器官移植。研究人員首先利用快速旋轉(zhuǎn)的3D相機拍攝數(shù)名兒童現(xiàn)有耳朵的三維信息，然后將其輸入計算機，3D打印機會據(jù)此打印出耳朵模子。研究人員隨后在模子中注入特殊的膠原蛋白凝膠，這種凝膠含有能生成軟骨的牛耳細胞。此后數(shù)周內(nèi)，軟骨逐漸增多并取代凝膠。3個月后，模子內(nèi)出現(xiàn)一個具有柔韌性的人造外耳，其功能和外表均與正常人耳相似。 
據(jù)了解，目前科學(xué)家已用這種方法培育出骨髓和皮膚，但他們也開始努力研究可能變成一種新器官的更微妙的胚胎細胞結(jié)構(gòu)。這些新的打印胚胎細胞保留了變成其他任何細胞類型的能力，可用患者自己的細胞來制造出可用的3D器官。這樣，需要更換器官的患者就不必苦等捐贈，也不會出現(xiàn)免疫抑制和移植排斥等問題。專家相信只需10年就能用上第一批器官。全國政協(xié)委員、衛(wèi)生部副部長黃潔夫日前在政協(xié)小組討論會上表示，《人體器官移植條例》年內(nèi)完成修改，我國即將建立器官移植應(yīng)對系統(tǒng)，增加器官移植的分配公信力和執(zhí)法力度。這套系統(tǒng)包括受者管理系統(tǒng)、等待器官列表管理系統(tǒng)、捐獻者管理系統(tǒng)和器官分配/匹配系統(tǒng)等。另外，器官捐獻網(wǎng)絡(luò)也正在建設(shè)之中。 3D打印市場規(guī)模超萬億 東方證券研報認(rèn)為，3D打印將改變傳統(tǒng)的制造方式，如果想制造一些物品，只需要一個3D打印機、原材料和控制打印機的軟件。用軟件畫出模型，把原材料加入打印機，然后點下打印，過一會兒就可以取出新鮮出爐的物品了。這就是3D打印的驚奇之處，它是一種更加低耗能、低污染甚至無污染的生產(chǎn)方式。當(dāng)今的世界里，大量的同質(zhì)化的產(chǎn)品有時候不受歡迎，特別是當(dāng)很多東西都可以通過3D打印量身定制時，傳統(tǒng)的制造方式將被逐步淘汰。 未來每個家庭都有一臺3D打印機的時代將不太遙遠。就像電腦從學(xué)院、實驗室進入到家庭一樣，3D打印技術(shù)也將改變生活。和任何其他技術(shù)類似，3D打印機將迅速變得越來越便宜，而功能卻越來越強大，能打印生活中各種金屬、塑料材質(zhì)的日用品和紡織品，同時價格也為小部分人接受。 除了進入每個家庭，3D打印也將帶來工業(yè)的變革。目前建筑和金屬制造的3D打印實踐證明能夠節(jié)省大量的原材料、人工和時間；“微型車間”的實現(xiàn)將顛覆現(xiàn)有的制造方式；而人體器官打印更是能實現(xiàn)人類對健康的追求，甚至對人類社會有著深遠的影響。東方證券認(rèn)為，3D打印產(chǎn)業(yè)鏈貫穿原材料處理、設(shè)備制造以及打印應(yīng)用與服務(wù)，將帶動制造業(yè)萬億規(guī)模的巨大市場。 關(guān)注3D打印產(chǎn)學(xué)研個股 投資者可重點關(guān)注A股中從事3D打印產(chǎn)學(xué)研的上市公司，主要有中航重機、海源機械、宏昌電子等。 中航重機：2011年12月，公司參與組建的中航激光公司完成工商注冊登記，以對王華明教授及其團隊多年研究的激光快速成形技術(shù)實施工程產(chǎn)業(yè)化。激光快速成形技術(shù)，是以鈦合金等金屬粉末為原料，通過激光熔化逐層沉積“生長制造”，直接由零件CAD模型一步完成高性能大型整體結(jié)構(gòu)件的“近凈成形”，與傳統(tǒng)技術(shù)相比具有顯著優(yōu)勢；該項目提出了零件晶粒形態(tài)、顯微組織及內(nèi)部缺陷控制新方法，使激光快速成形TA15鈦合金飛機大型整體主承力結(jié)構(gòu)件綜合力學(xué)性能達到并超過鈦合金鍛件。本項目財務(wù)評價計算期為16年，項目投資利潤率預(yù)計為359.5%。項目2012年投產(chǎn)，2012-2015各年預(yù)計營業(yè)收入為1.74億元、2.32億元、2.9億元、5.8億元，2020年預(yù)計營業(yè)收入為23億元，2025年預(yù)計營業(yè)收入為40億元。 海源機械：公司公告，2012年12月24日已與清華大學(xué)老科技工作者協(xié)會、昆山永年先進制造技術(shù)有限公司簽訂了《建立“海源3D打印制造實驗室”合作意向書》，由公司出資建立所需的3D打印工藝試驗平臺，開展復(fù)合材料、陶瓷、硅酸鹽等材料3D打印制造工藝技術(shù)的研究。該股昨日盤中一度跌逾3%，尾盤快速拉升，截至收盤逆勢上漲2.31%。 宏昌電子：公司是國內(nèi)領(lǐng)先的電子級環(huán)氧樹脂制造商，液態(tài)環(huán)氧樹脂通過激光使樹脂硬化成形，是3D打印的主要材料。公司主營電子級環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)和銷售，產(chǎn)品覆蓋阻燃型、液態(tài)型、固態(tài)型、溶劑型和其他專用型五大類環(huán)氧樹脂，是國內(nèi)主要環(huán)氧樹脂制造商之一。據(jù)市場資料分析，未來5年，我國環(huán)氧樹脂需求量年復(fù)合增長率達到10%，2015年消費總量將達到130萬噸左右，占到全球環(huán)氧樹脂消費市場半數(shù)以上，“3D打印”帶來的潛在商機巨大。(中國網(wǎng)) 3D打印開啟新工業(yè)革命之門 我國面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn) 最近，國內(nèi)最大的代工企業(yè)富士康公司“暫停招工”的消息，被炒得沸沸揚揚。 這家以加工蘋果手機而著名的企業(yè)，僅在中國大陸的工人就有160萬人，更是不少地方政府增加GDP、解決就業(yè)的“大戶”。去年春節(jié)到元宵節(jié)，短短幾天，僅是該公司位于深圳的龍華廠區(qū)就招聘了數(shù)萬人，而今年“招募點的窗口都關(guān)了”。 有業(yè)內(nèi)人士分析，這可能因為富士康的“百萬機器人計劃”已開始落實，他們要“在人工與智能化生產(chǎn)線重新分配上做充足的準(zhǔn)備”。 事實上，這也成為以“機器人革命”、“3D打印”、“智能制造”等為標(biāo)志的再工業(yè)化浪潮對中國實體經(jīng)濟產(chǎn)生影響的一個標(biāo)志。榮登制造業(yè)產(chǎn)值“第一”位置還不久的中國，正面臨著新一輪工業(yè)化嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
富士康科技集團總裁郭臺銘曾呼吁，“把單調(diào)重復(fù)的工作交給機器人，讓員工解放出來。”話語未落，“第三次工業(yè)革命”、“第六科技革命”、“新工業(yè)革命”等名詞紛至沓來。大家似乎都在追問：中國準(zhǔn)備好了嗎？ 國務(wù)院參事、經(jīng)濟學(xué)家湯敏四處奔走呼吁：中國經(jīng)濟如果不能跟上以3D打印為代表的新技術(shù)潮流，中國有可能重蹈1840年被蒸汽動力武裝起來的列強擊敗的覆轍！ 也有人不贊同。互聯(lián)網(wǎng)資深評論人士謝文稱，滿街叫賣的“第三次工業(yè)革命”概念很大程度上是“忽悠”。他說，在網(wǎng)上隨便一搜，就能找到新近出版的幾十本相關(guān)主題書籍，“其中好壞參半，賣狗皮膏藥的居多。” 任何對未來的想象都包含“泡沫”的成分。但人們很難遏制對大趨勢的預(yù)測。 美國學(xué)者杰里米·里夫金認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)和新能源相結(jié)合，將催生“第三次工業(yè)革命”。而中國如果行動起來，極有可能成為新經(jīng)濟的“龍頭”，引領(lǐng)亞洲進入下一個“偉大的經(jīng)濟時代”。不能不說這是個很有吸引力的題目。 中國科學(xué)院中國現(xiàn)代化研究中心此前完成了一份名為“第六次科技革命機遇與對策”的報告。他們把即將發(fā)生的科技大變革稱為“新生物學(xué)革命”或“創(chuàng)生和再生革命”。 比如，人造子宮可以幫助人們完成體外生殖；人類將依靠網(wǎng)絡(luò)人、仿生人和再生人技術(shù)，實現(xiàn)某種程度上的“人體永生”等。 課題負(fù)責(zé)人何傳啟認(rèn)為，各種說法各異的“預(yù)測”是由于劃分方法不同，而最重要的在于“中國應(yīng)當(dāng)抓住這個重要機遇”。 在新技術(shù)革命的視野里，郭臺銘領(lǐng)導(dǎo)的富士康需要一場脫胎換骨的“革命”。正如他所說：“中國要成為制造業(yè)王國，成敗之舉在于把人口紅利變?yōu)轭^腦紅利。” 的確，在金融危機的“后遺癥”仍在蔓延、全球經(jīng)濟不確定性繼續(xù)擴大的時刻，誰愿意讓“新工業(yè)革命”給甩掉呢？ “3D打印”的故事 在有關(guān)“新工業(yè)革命”的爭論中，最熱門的概念莫過于“3D打印”。 電影《十二生肖》中演示了這種神奇機器的魅力：成龍飾演的竊寶大盜，只需把狗頭、雞頭等雕塑的三維模型數(shù)據(jù)掃描輸入電腦，世界另一頭的3D打印機就能在第一時間把一模一樣的復(fù)制品迅速打印出來。
最近幾年，歐美發(fā)達國家通過3D打印技術(shù)，成功地“打印”出了手槍、自行車、汽車、電控飛行器等實物，雖然其質(zhì)地和耐久程度與傳統(tǒng)工藝還有差距，但確實正在開啟制造業(yè)的新空間。 美國比較頂尖的3D打印服務(wù)提供商Shapeways的首席執(zhí)行官曾表示，他們已經(jīng)“打印”了75萬種產(chǎn)品，使用的材料包括塑料、不銹鋼、銀、陶瓷和玻璃等。同時，在珠寶制造和模型制作以及時裝業(yè)、電影業(yè)、建筑業(yè)等10多個不同的行業(yè)和領(lǐng)域，3D打印正在獲得更廣泛的應(yīng)用。美國《時代周刊》甚至將3D打印產(chǎn)業(yè)列為“2012年美國十大增長最快的工業(yè)”。 年逾七旬的清華大學(xué)教授顏永年是我國大型模鍛液壓機的設(shè)計者之一。這位傳統(tǒng)機械制造領(lǐng)域的頂尖級專家，早在1988年就在美國感受了3D打印技術(shù)初創(chuàng)時的“顛覆性”沖擊。 傳統(tǒng)工業(yè)機床的切、削、割、磨、鉆、銑等加工工藝，都是“減法”制造；而3D打印“反其道而行”，通過計算機分層軟件將物體的三維模型進行均等切分，還原成二維的“切面”，然后一層一層累積“打印”出來，這是典型的“加法”制造。 顏永年回國后力推3D打印的新制造理念。清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)與北京隆源自動成型系統(tǒng)有限公司一起，以技術(shù)引進為主，形成了中國“三校一企”最早的“3D打印研究陣營”。 但3D打印成為“大熱門”卻要等到20多年后了。多年徘徊的關(guān)鍵因素在于，這種新工藝的強度和精度一直難與傳統(tǒng)工藝相比。比如，塑料、陶瓷制品用3D打印還勉強可以，但打印一把金屬錘子就比較困難——把顆粒狀、粉末狀的金屬材料重新粘合在一起，變成完整的物品，強度往往不夠。 不過，最近兩年來的3D打印“熱潮”恰恰爆發(fā)在民用領(lǐng)域。那些“追趕潮流的消費者”捧紅了3D打印，他們“打印”物品并不需要工業(yè)級別的高精度、高強度。 從大眾級的應(yīng)用入手，本來就是互聯(lián)網(wǎng)時代的特性決定的，3D打印滿足了崇尚個性的新一代消費者DIY(自主制造)的樂趣。當(dāng)人們開始想象在自己的后院就能“打印”出極具個性化的盤子、碗和茶杯，以這種“特殊方式”款待客人時，一個全新的產(chǎn)業(yè)就此誕生。 在美國，一度上百萬美元的3D打印機如今降到2000美元。而幾家具有代表性的3D打印公司，股票在兩年內(nèi)成倍地暴漲。
不一樣的工業(yè)革命 積極投身3D打印創(chuàng)業(yè)大潮的重要人物，還有美國著名的新技術(shù)雜志《連線》的主編克里斯·安德森。他在去年年底離開了任職12年的顯赫崗位，成為機器人公司3DRobotics的首席執(zhí)行官。 克里斯·安德森把3D打印推高到了“新工業(yè)革命”的高度。這位暢銷書作家在新書《造物者：新工業(yè)革命》中說，3D打印機就像第一次工業(yè)革命時的珍妮紡織機一樣有著深遠的歷史意義： 從此，那些傳統(tǒng)的在工廠中制造的東西，將搬到消費者自家的桌面上，福特式的大規(guī)模生產(chǎn)時代，將被個性化定制、“自己動手”設(shè)計并制造的創(chuàng)新時代所替代。進而，數(shù)以百萬計的發(fā)明家和愛好者的集體智慧，將不僅在網(wǎng)絡(luò)上而且在現(xiàn)實中“噴薄而出”。 安德森以此證明自己絕不是“一時沖動”才辭掉工作的。不過，也有業(yè)內(nèi)同仁評價他，只是“一位出色的演講者和煽情大師”，并且非常懷疑，“一個只能制造塑料玩意兒的3D打印機能對現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)生多大的顛覆性影響？” 英國《金融時報》的制造業(yè)編輯彼得·馬什，應(yīng)該是克里斯·安德森的擁躉，他把制造業(yè)的新變化上升到了國家競爭層面。2012年他連續(xù)撰文出書鼓吹“新工業(yè)革命”，并且預(yù)測3D打印、機器人、數(shù)字制造等工藝一旦在美國和西歐國家生根開花，發(fā)達國家就有可能將失去的制造業(yè)份額，從中國等新興國家手里搶回來。 他的邏輯頗有說服力。新型制造的特點是個性化“按需定制”，因此生產(chǎn)地點必須靠近使用地點。這樣一來，原來從發(fā)達國家轉(zhuǎn)移到新興國家的制造業(yè)將“回流”。一旦3D打印等“智能制造”開始普及，加上美國能源成本持續(xù)降低，那么中國的“勞動力成本優(yōu)勢”就不再有從前那樣的競爭力了。 數(shù)據(jù)顯示，2000年發(fā)達國家在全球制造業(yè)產(chǎn)出中所占比重高達73%，2011年則下降到54%。2000年中國在全球制造業(yè)產(chǎn)出中所占比重為7%，2011年達到19.8%，從美國頭上搶走了“第一”的桂冠。在此期間，巴西在全球制造業(yè)產(chǎn)出中所占份額從1.7%上升至2.9%；印度從1.2%上升至2.3%，俄羅斯則從0.8%上升至2.3%。 在彼得·馬什看來，崇尚技術(shù)進步一直是西方發(fā)達國家的優(yōu)勢。在1800年，以中國為核心的經(jīng)濟體(今天所謂“新興經(jīng)濟體”)在全球制造業(yè)產(chǎn)出中所占比重高達71%，而西方國家當(dāng)時僅占29%。但這一份額主要基于中國的人口優(yōu)勢。
21世紀(jì)的“新工業(yè)革命”是否會重復(fù)“昨天的故事”？彼得·馬什沒有給出明確的結(jié)論，但他強調(diào)技術(shù)領(lǐng)先者一定會從競爭中勝出。 一些跡象表明，美國通用電氣、卡特彼勒以及福特等大企業(yè)正在覺醒，開始在本土大規(guī)模投資先進制造業(yè)，而中國以及其他新興經(jīng)濟體制造業(yè)的增長勢頭在2012年已顯露疲態(tài)。 美國學(xué)者杰里米·里夫金給“新工業(yè)革命”注入了新要素。他更強調(diào)互聯(lián)網(wǎng)與新能源結(jié)合，將對人類生活產(chǎn)生巨大變化。 去年，歐盟已經(jīng)表示要把1.9億幢建筑轉(zhuǎn)化為“微型綠色發(fā)電廠”。什么意思呢？就是在傳統(tǒng)建筑的房頂上安裝太陽能設(shè)施，在屋前院后裝上風(fēng)能發(fā)電設(shè)備，利用地?zé)峁┡踔烈褟N余垃圾轉(zhuǎn)化成生物能源。同時，單個家庭可以利用氫存儲技術(shù)和智能電力分配網(wǎng)連為一體，在網(wǎng)絡(luò)上自由交換能源份額，以達到最大化集約利用。 里夫金來中國訪問時曾表示，中國在可再生能源方面的地位正如沙特在石油產(chǎn)業(yè)中的地位一樣，中國每平方米的可再生能源潛力要遠高于大多數(shù)國家，因此，應(yīng)該大力推進所謂的“第三次工業(yè)革命”。 爭議無處不在。互聯(lián)網(wǎng)資深評論人士謝文認(rèn)為，里夫金的說法缺乏“可行性分析”，更像是新能源產(chǎn)業(yè)外圍游說機構(gòu)的二三流腳本，“與近年光能、風(fēng)能產(chǎn)業(yè)盛極而衰、一地雞毛的現(xiàn)實相比，顯得尤其可笑”。 有能源行業(yè)分析人士表示，像太陽能、風(fēng)能、水電、生物能這些“新能源”，即便有某些技術(shù)進步，但與煤炭、石油等化石能源相比，都應(yīng)是人類當(dāng)下能夠?qū)崿F(xiàn)的同一技術(shù)級別的能源利用方式，并沒有更高的技術(shù)含量。“它們都只不過是‘采集能源’，而非‘制造能源’”。 還有分析稱，真正“革命”式的能源深度開發(fā)是核能。從采集食物到生產(chǎn)食物，農(nóng)耕文明是人類技術(shù)躍進的一大步。同樣，從核裂變到核聚變，人類科技深入到微觀粒子層面，從采集千萬年沉積下來的化石資源，到通過分析物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和分子運動，掌握其規(guī)律，從而“生產(chǎn)能源”，真正實現(xiàn)“再生和永續(xù)能源”，這才是人類又一次偉大的跨越式技術(shù)進步。
中國科學(xué)院大學(xué)技術(shù)創(chuàng)新與戰(zhàn)略管理研究中心主任柳卸林認(rèn)為，工業(yè)革命的發(fā)生要看它的資源基礎(chǔ)是不是可持續(xù)和大量供給。煤炭、石油以及信息技術(shù)需要的硅資源，都有大規(guī)模開采和消費的潛力，而目前“新工業(yè)革命”還看不出資源利用背景的變化，所以“不可能在一夜之間到來”。 中國會被甩掉嗎 不同的研究者從不同的視角定義“新工業(yè)革命”。相對而言，中國科學(xué)院中國現(xiàn)代化研究中心的研究比較周密。 他們對近代以來的科技革命進行了細分：第一次革命是近代物理學(xué)的誕生；第二次是蒸汽機和機械革命；第三次是電氣和運輸革命；第四次是相對論和量子力學(xué)革命；第五次是電子和信息科技革命。 課題組認(rèn)為，目前全球都處于“第六次科技革命”的前夜，這將是一次“新生物學(xué)和再生革命”。其主要內(nèi)容涉及生命科學(xué)、信息科學(xué)、納米科學(xué)、仿生工程和機器人的結(jié)合，信息轉(zhuǎn)換器、人格信息包、兩性智能人、人體再生和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合等。 由此，人類將獲得3種新的“生存形式”——網(wǎng)絡(luò)人、仿生人、再生人。在此基礎(chǔ)上，人類將以新的存在形式，離開地球走向太空，在更廣大的宇宙中創(chuàng)造更高級的文明，從而引發(fā)下一次也就是第七次科技革命——“新物理學(xué)和時空革命”。 課題組負(fù)責(zé)人何傳啟預(yù)測，第六次科技革命將在2020年前后爆發(fā)，而第七次科技革命大約在2050年前后開始。 “這為中國科技發(fā)展提供了難得的機遇，如果我們能夠超前布局，就可以搶占制高點，有可能成為‘領(lǐng)頭羊’。相反，如果無所作為，那當(dāng)然就會坐失良機。” 事實上，3D打印技術(shù)的深層應(yīng)用的確與人類“再生工程”有關(guān)。 顏永年去年年底曾就“生物制造”話題做了一個詳盡報告。他介紹說，目前3D打印技術(shù)正試驗“打印”生物體的細胞組織結(jié)構(gòu)，下一步就是要“打印”人體的皮膚、軟骨、肌肉、血管、氣管。這種基于3D打印原理而產(chǎn)生的生物技術(shù)，被稱為“細胞三維受控組裝工藝”。 這方面，中國的研發(fā)進度并不落后。清華大學(xué)相關(guān)的課題組與醫(yī)療機構(gòu)聯(lián)合試驗，用3D打印技術(shù)制造動物骨骼支架，“一共做了24條狗，100多只兔子”。 作為中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟首席顧問，顏永年強調(diào)，3D打印使得人體組織和器官的再生手段大大豐富和加強。 他認(rèn)為，20年后人們將弄明白自身器官的運行機理，而用不了50年就能制造出所有的人體器官。人確實有可能成為“造物者”。 革命性的創(chuàng)新技術(shù)在完全釋放出它的能量之前，往往看不出什么“先進性”。但因此而缺乏緊迫感甚至跟不上趟的國家，一定會喪失機遇。 去年10月，中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立，與會專家一致認(rèn)為，3D打印技術(shù)作為制造業(yè)領(lǐng)域的一次重大技術(shù)革命，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到航空、航天等軍事領(lǐng)域和大型復(fù)雜構(gòu)件的一次成型制造，是傳統(tǒng)制造技術(shù)與新材料的完美結(jié)合。 該聯(lián)盟認(rèn)為，中國在3D打印技術(shù)的核心領(lǐng)域已經(jīng)與美國、以色列等國際巨頭“基本處于同一水平”，但是，在材料和軟件開發(fā)、裝備等方面還有一定的差距，還需要引起政府主管部門的重視，并在重大技術(shù)專項等方面給予扶持。 北京航空航天大學(xué)材料學(xué)院王華明教授被推舉為聯(lián)盟首任理事長。他所研發(fā)的“高性能金屬構(gòu)件直接制造技術(shù)”，屬于3D打印的高端工業(yè)級應(yīng)用。 與那些“打印”出來的塑料玩具不同，王華明的技術(shù)利用激光束，對粉末或絲材進行逐層熔化、快速凝固、逐層堆積，能夠直接制造出強度足夠高的金屬零部件。 舉例而言，在高端制造領(lǐng)域，像F22猛禽戰(zhàn)斗機和波音787大客機都需要鈦合金結(jié)構(gòu)件，如采用傳統(tǒng)鍛造和機械加工工藝，既耗時又費力，還需要數(shù)萬噸級重型液壓鍛造裝備進行加工，材料利用率通常不足10%。但應(yīng)用3D打印就不同了。 中國正在研發(fā)的C919大型客機，其機頭工程樣件就需要鈦合金主風(fēng)擋窗框。該部件從歐洲訂購需要兩年，每個部件的鍛造僅模具費就要50萬美元。而采用王華明的激光直接制造技術(shù)，從制造零件到裝上飛機僅用了55天，零件費用還不到其模具費的五分之一。 業(yè)內(nèi)人士稱，王華明的3D打印技術(shù)具有材料利用率高、加工量小、柔性高效等優(yōu)點，在高端工業(yè)制造領(lǐng)域是個“革命性”突破，目前美國等發(fā)達國家也不掌握其中的關(guān)鍵技術(shù)。 王華明對于民用級別的低端3D打印能否廣泛應(yīng)用持保留態(tài)度。“真正的一把小小的金屬材料手槍，根本不需要3D打印，因為‘打印’出的手槍金屬零件精度達不到要求、成本還高、速度也不快。用傳統(tǒng)機床去加工這些手槍的簡單金屬小零件，既不費料、也不費時，不僅速度快、精度高，而且成本低。”他舉例說。 同時，他也不認(rèn)為3D打印技術(shù)能與“第三次工業(yè)革命”畫等號，應(yīng)該說這只是新工業(yè)革命的一個重要元素。 畢竟，3D打印的產(chǎn)值在全球制造業(yè)中所占份額仍然微不足道。2011年，全球3D打印市場規(guī)模為17.1億美元，僅占世界制造業(yè)總產(chǎn)出的0.02%。 下一個失敗者是誰 不論里夫金的觀點多么引人爭議，他有一句話至少說對了：“危機，既是變革的背景，也是變革的動力。” 2008年金融危機后，有關(guān)新技術(shù)革命的各種說法越來越多，這本身就反映了全球經(jīng)濟所面臨的深刻危機和巨大壓力。 經(jīng)濟學(xué)家李才元認(rèn)為，與其叫“新工業(yè)革命”，不如稱為“新實業(yè)革命”，因為下一輪技術(shù)升級的背景和基本動力，主要在于二戰(zhàn)后幾十年來世界經(jīng)濟體系越發(fā)“泡沫化”，大宗商品、房地產(chǎn)等資源泡沫已經(jīng)把實業(yè)淹沒了，制造業(yè)被高房價、高稅收、高利息、高路費等“攔路虎”層層盤剝，如果沒有新技術(shù)革命，金融危機后全球分工體系的“結(jié)構(gòu)失調(diào)”會惡化，“很可能會倒掉”。 他表示，對中國經(jīng)濟而言，抓住新技術(shù)革命“戰(zhàn)略機遇期”，從一個追趕者變成引領(lǐng)者，至少要同發(fā)達國家齊頭并進，這是一切國家規(guī)劃和戰(zhàn)略設(shè)計的前提和基礎(chǔ)，“這既是出路也是希望，沒有真正的技術(shù)革命，怎么實現(xiàn)最美的‘中國夢’？” 從英國開創(chuàng)“第一次工業(yè)革命”開始，強國的崛起必須與技術(shù)革命捆綁前行，歷史上不存在技術(shù)上落后還能自稱強大的國家。比如，即便已經(jīng)被人超越，英國的工業(yè)畢竟還保留了羅爾斯-羅伊斯公司——世界上最先進的航空發(fā)動機公司，這可看做“英國制造”的看家狗。 同樣，每一次新技術(shù)革命的孕育期，都給后發(fā)展國家提供了“彎道超車”的歷史機會。今天，有關(guān)“新工業(yè)革命”的所有爭論，都可看做是新一屆“全球經(jīng)濟奧運會”的發(fā)令槍。在核能、智能互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、生物工程、先進制造以及航天、海洋等具有戰(zhàn)略意義的新技術(shù)“跑道”上，中國必須全力參賽。 在何傳啟主編的《第六次科技革命的戰(zhàn)略機遇》一書中，有這樣兩段話令人深思：“在過去50多年里，中國有世界最大規(guī)模的科技發(fā)展計劃，但沒有具有世界影響的科學(xué)突破和技術(shù)發(fā)明，沒有獲得諾貝爾科學(xué)獎”；“中國現(xiàn)行科技體制，在應(yīng)對第五次科技革命時，績效并不理想。那么，它能保證中國抓住第六次科技革命的機遇嗎？” 目前，投身于3D打印行業(yè)的國內(nèi)企業(yè)并不少，但多數(shù)公司都聚集在設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)業(yè)內(nèi)人士反映，3D打印的產(chǎn)業(yè)鏈很長，材料、高精度噴頭、數(shù)控設(shè)計等幾項基礎(chǔ)性“共性技術(shù)”，仍然需要從國外采購，而單個企業(yè)往往無法靠自己的力量突破這些技術(shù)“瓶頸”。 事實上，中國制造業(yè)進行產(chǎn)業(yè)升級的主要難點就在這里：國內(nèi)企業(yè)習(xí)慣于從國外引進技術(shù)，或者參照已有的技術(shù)路線進行開發(fā)，以“規(guī)模追趕”來確立自己的優(yōu)勢。但這種過于重視短期效應(yīng)、急于求成的心態(tài)，往往使得中國企業(yè)“永遠處于追趕當(dāng)中”，因為“當(dāng)你追上的時候，人家已經(jīng)踏上另一個賽道了”。 面對“新工業(yè)革命”的挑戰(zhàn)，真正的成功者必須有進行“顛覆性技術(shù)研究”，并快速實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的能力，而失敗者一定是那個“低著頭只會跟跑的”。 有專家建議，中國政府和企業(yè)必須設(shè)立專門的機構(gòu)和公司，“對未來產(chǎn)業(yè)進行深入研究”，以發(fā)現(xiàn)、注冊高新技術(shù)專利，先期占領(lǐng)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點為使命。而有關(guān)的金融機構(gòu)，也有責(zé)任對前瞻性的新興技術(shù)尤其是基礎(chǔ)研究，加大投資力度。 柳卸林認(rèn)為，中央政府應(yīng)對全國產(chǎn)業(yè)有核心輻射能力的領(lǐng)域進行支持，尤其是需要大量基礎(chǔ)研究的領(lǐng)域，如集成電路、大飛機、航天等；地方政府扮演的是接力棒的角色，它不做基礎(chǔ)研究，但可以把科研院所、大學(xué)的一些技術(shù)成果介紹出去，讓企業(yè)家來作判斷。“我國要建立一種互動的機制，包括中央與地方的互動，科學(xué)與產(chǎn)業(yè)的互動。” “政府的錢不但要投資新技術(shù)，政府部門尤其是政府采購，還要成為新技術(shù)、新產(chǎn)品的試驗場。”李才元認(rèn)為，在目前全球技術(shù)競爭格外激烈的局面下，政府必須主動扮演好“新市場培育者和孵化者”的角色。 同時，要在大學(xué)科研機構(gòu)建立“伯樂體制”，篩選出真正有競爭力的“技術(shù)千里馬”；還要在金融市場推進“科技金融”的主導(dǎo)戰(zhàn)略。只有這樣，新產(chǎn)業(yè)才能在市場、人才、資金三個方面得到最有力的支持。 他說：“有了源頭活水，新技術(shù)才能破繭而出。”(中國青年報) |
