倫理與安全 3D打印產(chǎn)業(yè)的弊端

寂靜天花板

科學(xué)技術(shù)的進步總是伴隨著相應(yīng)的弊端，增材制造也是如此。3D打印是材質(zhì)一層層堆積成形，每一層都有厚度，這決定了它的精度難以企及傳統(tǒng)的減材制造方法。為提高精度，則需不斷降低每一層的厚度，這在難度提高的同時，制造時間也大幅延長。而層和層之間粘結(jié)再緊密，其產(chǎn)品性能也無法和傳統(tǒng)模具整體澆鑄的零件相媲美。此外，打印材料的限制也對技術(shù)的應(yīng)用范圍形成掣肘。目前，可供3D打印的材料有300多種，多為石膏、塑料、可粘結(jié)的粉末顆粒、樹脂等，制造精度、復(fù)雜性、強度等難以達到較高要求，主要應(yīng)用于模型、玩具等產(chǎn)品領(lǐng)域。對于金屬材料來說，如果液化打印則難以成型，采用粉末冶金方式，除高溫還需高壓，技術(shù)難度很高，因此，諸多金屬材料在短期很難實際應(yīng)用。

價格是制約3D打印普及應(yīng)用的另一個因素。中低端機器主要采用聚合物成型材料，面向個人消費者設(shè)計需要，可打印眼鏡框、樣板房和玩具等小型物件，以美國Makerbot為代表的個人3D打印機售價在2000美元左右。高端機器采用聚合物、金屬和陶瓷等材料，主要用于原型制造和大型結(jié)構(gòu)件直接制造，售價在20萬～200萬美元之間。可見，無論面向個人還是專業(yè)機構(gòu)，當前3D打印機的價格還是非常昂貴的，而主要用于模型制造的有限價值使得設(shè)備需求量難有爆發(fā)性增長。即使3D打印機成本能夠降下來，單個商品的制造成本依然得不到解決。使用3D打印機制造商品，其成本要遠高于大型企業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)后均攤到每一件商品的成本，而批量生產(chǎn)也比3D打印產(chǎn)品的速度快得多。

據(jù)福布斯中文網(wǎng)報道，美激進組織“分布式防御”正在利用3D打印技術(shù)制造可以開火并具有殺傷力的槍械，任何人都可以通過互聯(lián)網(wǎng)在家里下載這款槍支的設(shè)計圖，然后借助3D打印技術(shù)制造出來。該組織已開始打印槍支部件并進行實彈射擊測試，這一事件引發(fā)全球有關(guān)3D打印槍支的爭論。此外，可以克隆人體器官的3D打印技術(shù)在給醫(yī)學(xué)界帶來無限想象力的同時，也面臨著倫理上引起大眾質(zhì)疑的困境。隨著3D打印技術(shù)的進步，其引發(fā)的安全風(fēng)險和倫理質(zhì)疑將越來越大，如何保證3D打印技術(shù)不被犯罪分子和恐怖分子利用來為非作歹，如何建立一套行之有效的監(jiān)管機制，將對技術(shù)的成長極為重要。

聯(lián)合國開始重視3D打印槍支安全問題，上個月在聯(lián)合國舉行的第二次政府專家會議（MGE2）上，討論了小武器和輕武器的非法貿(mào)易問題。這次會議在紐約市舉行，是Programme of Action（POA）計劃的一部分，該計劃于2001年由聯(lián)合國發(fā)起。盡管明顯有無數(shù)話題涉及到這類問題，但是當時會議上大多數(shù)的討論還是集中在了3D打印槍支方面。這次參與會議的代表來自94個不同的聯(lián)合國成員國，他們中有許多人討論了關(guān)于規(guī)范無法檢測的3D打印槍支的制造與傳播的重要性。近日，關(guān)于該次會議的主席摘要已發(fā)布，使我們真正透徹地了解國際社會與世界如何看待這一技術(shù)以及它可能帶來的危險。

  “在MGE2看來，涉及到3D打印槍支的一個潛在挑戰(zhàn)是這些武器更加容易瞞過許多標準的篩選機制，特別是金屬探測器：一些測試表明，3D打印的武器，有些甚至含有金屬部件，通過了傳統(tǒng)步行金屬探測器的檢測，盡管這些武器在機場已經(jīng)被X射線掃描儀檢測到。”本次會議的主席摘要稱。

     而盡管摘要表達出了對該技術(shù)的關(guān)注，但它指出，由于缺乏經(jīng)濟、可用的3D打印設(shè)備以制造出可靠的槍械，我們距離該技術(shù)所可能帶來的嚴重威脅仍有很多年時間。該報告援引了分布式防御組織的3D打印Liberator手槍作為例證指出這種槍支是不可靠的，他們同時指出，Solid Concept公司3D打印的M1911金屬手槍盡管質(zhì)量可靠，但是屬于一種非常昂貴的方法。 該報告還指出，3D打印行業(yè)正在實現(xiàn)快速增長，并且隨著技術(shù)的改進其價格將全線下降。

“近年來，3D打印技術(shù)已經(jīng)被，在某些情況下，用于制造武器，所使用的材料包括聚合物和金屬等，雖然就目前而言使用這種技術(shù)制造出來的武器可靠性并不是很高。”摘要解釋道。“不過隨著技術(shù)的進步這種情況可能會改變。而且目前的打印武器，雖然無論是只能發(fā)射一次還是超過10次，都已經(jīng)構(gòu)成了威脅。”
   雖然與會代表認為，由于3D打印槍支所面臨的成本和操作限制，使得黑市上關(guān)于傳統(tǒng)槍支的非法銷售仍將繼續(xù)。但是其中有些代表提出的看法和討論的內(nèi)容對于業(yè)內(nèi)人士而言仍然是相當驚人的。專家們不僅討論了控制可3D打印槍支的設(shè)計文件在互聯(lián)網(wǎng)上的傳播，而且也討論了對于3D打印機的實際銷售和出口的控制。

     尤其是我國，我國代表呼吁小組審議“在3D武器打印的背景下加強對3D打印的規(guī)范”，建議“確保關(guān)于3D打印機的出口許可證制度實施到位”和“注意3D打印機的轉(zhuǎn)售”，來加強對3D打印技術(shù)的控制。

   會上專家們還討論了通過3D打印非法修改或改裝槍支的危險，以及使用聚合物材料的3D打印槍支對于執(zhí)法的影響。這種“一次性”的槍支可能會抹去一次犯罪的所有證據(jù)線索。 例如，一個殺人武器很容易在幾分鐘之內(nèi)被融化，幾乎不留痕跡。

左圖為國際主要競爭機構(gòu)專利情況，右圖為全球增材制造優(yōu)先權(quán)專利地域分布 出處：上海科學(xué)技術(shù)情報研究所分析制作

滾刀魚

我一直在關(guān)注這個3D打印技術(shù)，讀在職碩士的時候研究方向是先進制造技術(shù)，3D打印技術(shù)占據(jù)了先進制造技術(shù)這門課的的大部分篇幅，如今此項技術(shù)在國外已經(jīng)是工業(yè)應(yīng)用，國內(nèi)還停留在打印個玩具的水平，這個值得我們反思。我相信未來3D技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用肯定會給制造領(lǐng)域和科技領(lǐng)域帶來革命性的變革，至于3D技術(shù)應(yīng)用于武器制造肯定會受到法律的制約。如果將來半個小時就能打印一顆洲際導(dǎo)彈，后果是非常可怕的。