王錦輝

在電腦程序的控制下，一股混凝土從一個(gè)巨型機(jī)械手臂中噴涌而出，層層疊加到房屋的輪廓框架上。在接下來(lái)的20個(gè)小時(shí)里，機(jī)械手臂來(lái)來(lái)回回，一幢有六個(gè)房間的兩層住宅樓，就正式竣工了。

這不是科幻片，而是3D打印技術(shù)應(yīng)用在建筑領(lǐng)域的電腦模擬展示。這段視頻在2012年4月28日上傳到美國(guó)視頻網(wǎng)站YouTube后，被轉(zhuǎn)載60多萬(wàn)次。而發(fā)明者美國(guó)南加州大學(xué)工業(yè)與系統(tǒng)工程系教授比洛克·霍什內(nèi)維斯說(shuō)，做這項(xiàng)研究的最初目的只是想給窮人們又快又好地蓋房子。

比洛克·霍什內(nèi)維斯的這項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，早在2006年就被美國(guó)發(fā)明家名人堂和現(xiàn)代奇跡欄目評(píng)為年度最佳發(fā)明。但遺憾的是，這項(xiàng)發(fā)明卻一直沒(méi)能走出實(shí)驗(yàn)室。一如對(duì)待學(xué)術(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)，當(dāng)談到3D打印房屋目前的發(fā)展?fàn)顩r時(shí)，比洛克·霍什內(nèi)維斯說(shuō)，“這項(xiàng)技術(shù)還是存在一些技術(shù)障礙的?！?/p>

《中國(guó)新聞周刊》近期采訪了比洛克·霍什內(nèi)維斯教授。

中國(guó)新聞周刊： 關(guān)于利用3D打印技術(shù)蓋房子，你的設(shè)計(jì)靈感來(lái)源于哪里？

比洛克·霍什內(nèi)維斯： 我的靈感來(lái)源于洛杉磯的一場(chǎng)地震。那場(chǎng)地震使該市建筑大面積摧毀，我就在想如何能在短時(shí)間內(nèi)建造出房屋，之后從試著打印一堵墻開(kāi)始，逐漸有了打印整座房屋的想法。同時(shí)，我一直致力于研究如何提高3D打印的速度，而“輪廓工藝”恰好可通過(guò)勾勒輪廓，層層填充材料并撫平建筑表面，實(shí)現(xiàn)快速建設(shè)的目標(biāo)。

中國(guó)新聞周刊： 很多人關(guān)心用3D技術(shù)打印出來(lái)的房屋與傳統(tǒng)房屋之間的差別，從居住者的角度，它們是否一樣舒適？

比洛克·霍什內(nèi)維斯： 我只能說(shuō)，3D房屋與普通房屋相比，成本更加低廉、建造速度更快；還有一點(diǎn)，那就是更堅(jiān)固。如果用人力建設(shè)房屋，在建設(shè)過(guò)程和房屋構(gòu)造上難免會(huì)遇到未知的困難，有時(shí)也很難兼顧建設(shè)速度和房屋質(zhì)量。但采用3D打印技術(shù)可通過(guò)電腦控制建設(shè)步驟、過(guò)程，房屋的走向，打印材料添加，甚至屋內(nèi)的設(shè)計(jì)構(gòu)造等，所以打印出來(lái)的房屋更具規(guī)范性，更堅(jiān)實(shí)。

中國(guó)新聞周刊： 利用3D打印技術(shù)蓋房子與利用此項(xiàng)技術(shù)打印鞋子、玩具等物品在理論和實(shí)際操作方面的有什么不同嗎？

比洛克·霍什內(nèi)維斯：當(dāng)然，打印一棟房屋遠(yuǎn)比打印其他東西難度更大，因?yàn)闀?huì)面臨材料添加的難題。首先，在大部分情況下，材料的處理是很困難的，尤其是建筑材料，比如混凝土、泥沙、瓦礫等；其次，材料運(yùn)輸也是一個(gè)問(wèn)題，3D打印機(jī)需要借助管道去運(yùn)輸材料；再者，專(zhuān)門(mén)建造房屋的3D機(jī)器體積、質(zhì)量非常龐大，有時(shí)候方向很難把握，也不太好操作；最后，3D打印房屋，過(guò)程不可逆，這增加了打印的難度。比如，你若在一張紙上打印，在打印過(guò)程中如果用盡了墨水，你只能再拿一張新的白紙，重新開(kāi)始打印；而在3D打印房屋的前提下，若中途因材料不足而被迫停工，你只能在添加材料之后，精準(zhǔn)找到停工的位置，然后從停工的地方再次開(kāi)工，而不能返回原始狀態(tài)，這必然增加了打印的難度，對(duì)精度的要求很高，這也就是說(shuō)，這個(gè)過(guò)程是“不可逆的”。

中國(guó)新聞周刊： 到目前為止，為什么造房相關(guān)的3D打印技術(shù)還沒(méi)有完全走出實(shí)驗(yàn)室.這里面有沒(méi)有成本太高的因素？

比洛克·霍什內(nèi)維斯：3D打印房屋還未走出實(shí)驗(yàn)室存在多方面的原因，我剛才所說(shuō)的材料問(wèn)題只是其中一個(gè)方面?？偨Y(jié)起來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)目前未成熟，主要是由 “技術(shù)障礙”和“外延過(guò)程”導(dǎo)致的。就技術(shù)而言，方方面面都必須做到精準(zhǔn)，因?yàn)槲覀儽仨氁_保房屋質(zhì)量，房子不同于其他物品，我們不能隨隨便便地建造，然后讓人入??；外延過(guò)程是指一些配套設(shè)施的建設(shè)，3D打印房屋需要進(jìn)行多方面的測(cè)試、建設(shè)各類(lèi)配套設(shè)施、經(jīng)歷破壞再建造的反復(fù)過(guò)程并花費(fèi)巨額資金等。綜上所述，這項(xiàng)技術(shù)還沒(méi)有完全走出實(shí)驗(yàn)室。需要補(bǔ)充的一點(diǎn)是，3D打印房屋不是高成本，而是低成本，因?yàn)榕c采用傳統(tǒng)方式建造房屋不同，隨著新技術(shù)的應(yīng)用，成本會(huì)大大降低。

中國(guó)新聞周刊： 你預(yù)計(jì)會(huì)在什么時(shí)候打印出第一幢真正的房子？

比洛克·霍什內(nèi)維斯：兩年，大致需要兩年就可以打印出第一幢真正的房子。

中國(guó)新聞周刊： 如果批量打印房屋成為現(xiàn)實(shí)，那么是否意味著傳統(tǒng)建筑業(yè)會(huì)就此失去很多工作崗位？

比洛克·霍什內(nèi)維斯： 那倒不會(huì)。當(dāng)然，若3D打印房屋成為現(xiàn)實(shí)，建筑業(yè)將完全自動(dòng)化，但是這個(gè)過(guò)程與機(jī)械的使用密不可分，但凡與機(jī)械相關(guān)，都需要人力進(jìn)行機(jī)器維修和護(hù)理，所以會(huì)產(chǎn)生出一些新的工作崗位。同時(shí)，與3D打印技術(shù)關(guān)聯(lián)行業(yè)也會(huì)逐漸興起，比如設(shè)計(jì)行業(yè)、材料行業(yè)等等。

中國(guó)新聞周刊： 隨著3D打印的不斷普及，虛擬的數(shù)字傳播和實(shí)體經(jīng)濟(jì)結(jié)合在一起，這使設(shè)計(jì)變得更加重要，因此盜版也變得更加容易，在此情景下，如何保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)？

比洛克·霍什內(nèi)維斯： 如今，人們可以自主選擇房屋設(shè)計(jì)，從風(fēng)格到房屋格局，任何人都可以去網(wǎng)上下載自己喜歡的房屋設(shè)計(jì)模型并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行修改或直接使用，所以“房屋的設(shè)計(jì)”不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題。但是，對(duì)于打印機(jī)器，由于其“技術(shù)性”，可能存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)問(wèn)題。