在風(fēng)險(xiǎn)投資公司里工作的好處就是，我能同時(shí)從公共市場(chǎng)和私募股權(quán)市場(chǎng)上搜集信息，這讓我在許多獲得風(fēng)投的企業(yè)IPO前好幾年，就對(duì)這些它們開(kāi)創(chuàng)的新興行業(yè)有了非常深入細(xì)致的了解。對(duì)我來(lái)說(shuō)，順著風(fēng)險(xiǎn)投資家的眼光觀察技術(shù)和商業(yè)的發(fā)展是一件讓人非常興奮的事，而3D打印可以說(shuō)是近20年里最令我興奮的創(chuàng)造，它將重塑許多產(chǎn)業(yè)的秩序。

要理解3D打印的原理并不難。先想想普通的打印機(jī)，它按照設(shè)計(jì)將墨水噴到紙張上從而制造出一張圖片；3D打印機(jī)則是按照三維圖將薄薄的材料層層疊加，從而“打印”出實(shí)在的東西。

回顧3D打印的發(fā)展歷史，它算不上一個(gè)特別新鮮的玩意。3D打印在許多年前被稱作快速成型技術(shù)。工程師用計(jì)算機(jī)繪制好一個(gè)物品的設(shè)計(jì)文件，然后傳輸?shù)酱蛴C(jī)器上生產(chǎn)出真實(shí)的物體。但多年來(lái)，快速成型技術(shù)使用的塑料和金屬原料強(qiáng)度很低，以至于成品非常脆弱。雖然可以生產(chǎn)出成品，但耐久度很差。由于成品結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，這項(xiàng)技術(shù)只適合那些用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)創(chuàng)造商品，并需要看到實(shí)體的工程師。

隨著納米復(fù)合材料、高強(qiáng)度的混合塑料和混合金屬的出現(xiàn)，許多公司開(kāi)始根據(jù)新材料重新開(kāi)發(fā)打印技術(shù)，3D打印迎來(lái)了春天，并掀起了這場(chǎng)制造業(yè)的革命?，F(xiàn)在3D打印機(jī)可以用來(lái)制造高強(qiáng)度的金屬零件。把這些零件拿到手里時(shí)，你不會(huì)相信它們是打印出來(lái)的，在質(zhì)感、外形和表現(xiàn)上，它們跟鍛造出的金屬零件沒(méi)有任何區(qū)別，甚至強(qiáng)度還要更高。3D打印的世界一下子變得無(wú)比寬廣。

這項(xiàng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的速度十分驚人，從柔軟堅(jiān)韌的塑料到極其堅(jiān)固的金屬，這個(gè)產(chǎn)業(yè)似乎天生就是為了制造各種零件而誕生的，無(wú)論是汽車(chē)還是飛機(jī)，甚至是航天器，3D打印都可以勝任它們所需的關(guān)鍵零件生產(chǎn)，這種技術(shù)將越來(lái)越多地應(yīng)用于制作原型和裝配機(jī)械。此外它還可以使傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式更有效率。ExOne公司生產(chǎn)的3D打印機(jī)可以使用鑄造級(jí)樹(shù)脂材料在鑄砂上制造鑄件。這種技術(shù)不僅能夠造出更加復(fù)雜和精確的零部件，而且能把生產(chǎn)時(shí)間壓縮70%。值得注意的是，生物材料的研發(fā)已經(jīng)使得3D打印開(kāi)始在牙科護(hù)理中發(fā)揮自己的作用，而更神奇的人體器官打印也取得了驚人的進(jìn)步。

所以這些新材料的發(fā)明使得3D打印走出了實(shí)驗(yàn)室，真正成為人們口中所說(shuō)的DDM技術(shù)（Direct Digital Manufacture，直接數(shù)字化制造）。如今一些知名的航空和汽車(chē)企業(yè)已經(jīng)接受了3D打印技術(shù)。

捷豹正在用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)，達(dá)信的貝爾直升機(jī)公司也在使用這項(xiàng)技術(shù)制造零件。

此外，少部分參與DDM的公司已經(jīng)開(kāi)始在已有產(chǎn)品里添加3D打印出的部件。比如耐克最新出的運(yùn)動(dòng)鞋里就包含有3D打印出的夾板。更為根本的是，3D打印能讓一些行業(yè)先鋒生產(chǎn)高度訂制的產(chǎn)品，或者生產(chǎn)一些傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝幾乎不可能制造的極端復(fù)雜的產(chǎn)品。

3D打印的原理

3D打印機(jī)與噴墨打印機(jī)的工作原理相似，只是打印的材料不是墨水，而是構(gòu)成物品本身的材料。把物品的三維數(shù)據(jù)輸入3D打印機(jī)，通過(guò)逐層打印疊加，最終就會(huì)形成一個(gè)三維實(shí)體。

促進(jìn)這一行業(yè)發(fā)展的另一項(xiàng)技術(shù)突破是三維激光掃描儀。一家名叫FSRO科技的公司生產(chǎn)了一種手持設(shè)備，將它對(duì)準(zhǔn)一件物品，掃描激光就會(huì)及時(shí)生產(chǎn)這件物品的CAD或CAM文件。這種激光掃描技術(shù)極大地簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)3D藍(lán)圖的勞動(dòng)強(qiáng)度。現(xiàn)在當(dāng)你走在街上看到某個(gè)喜歡的小東西，指向它，點(diǎn)擊，得到CAD文件，再次點(diǎn)擊，一小時(shí)后就能打印出來(lái)?？吹揭欢浠?，指向它，點(diǎn)擊，不一會(huì)那朵完美復(fù)制的花就可以擺在你的桌子上了?，F(xiàn)在3D打印唯一的問(wèn)題就是知識(shí)產(chǎn)權(quán)，毫無(wú)疑問(wèn)這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)把這個(gè)話題從虛擬世界拉到了現(xiàn)實(shí)世界中，不過(guò)現(xiàn)在討論它似乎為時(shí)尚早。

6年前最便宜的3D打印機(jī)售價(jià)30000美元，但多數(shù)售價(jià)在100000美元以上。如今你只需1299美元就能買(mǎi)一個(gè)3D打印機(jī)，它已經(jīng)在消費(fèi)電子展上展出過(guò)了。按照這個(gè)價(jià)格趨勢(shì)，從現(xiàn)在開(kāi)始3年后你就能在家使用3D打印機(jī)制作玩具、紙巾盒、窗簾環(huán)和生活所需的大量小東西了。3D打印機(jī)讓消費(fèi)者可以足不出戶在家制造物品，這等于把生產(chǎn)工具轉(zhuǎn)移到了公眾手中，這一趨勢(shì)甚至?xí){到資本主義的本質(zhì)。Cube， Makerbot， Solidoodle和Up Plus等消費(fèi)級(jí)的3D打印機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始大肆宣傳，不過(guò)話雖如此，理性告訴我們“按需生產(chǎn)”依然是個(gè)遙不可及的夢(mèng)。

這也是3D打印這么有趣的原因，它不再是工程世界里的一項(xiàng)冷僻技術(shù)，它將影響許多產(chǎn)業(yè)，和消費(fèi)者關(guān)系也越來(lái)越密切。這項(xiàng)技術(shù)的潛力讓我感到很興奮。幾年前它還有點(diǎn)超前于時(shí)代，但是現(xiàn)在已經(jīng)近在眼前了。

下面是羅杰斯的創(chuàng)新傳播曲線

3D打印簡(jiǎn)史

3D打印的概念可以追溯到噴墨打印機(jī)首次亮相的1976年。隨著噴墨打印技術(shù)的普及和更新，到1984年，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)從噴“墨”打印到噴“其他材料”打印。此后幾十年，3D打印技術(shù)已經(jīng)實(shí)際應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。下面是3D打印發(fā)展史上的幾個(gè)主要里程碑。

1984年 3D打印的誕生

查理斯·胡爾（Charles Hull）發(fā)明了光固化快速成型技術(shù)（stereolithography），后來(lái)成為3D SYSTEMS公司的共同創(chuàng)辦人。這種成型技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從數(shù)據(jù)直接到三維實(shí)體的打印過(guò)程。用戶采用這種技術(shù)把圖紙轉(zhuǎn)化為三維模型，并且在大規(guī)模投入生產(chǎn)前，用戶可以檢測(cè)設(shè)計(jì)是否合理。

1992年 逐層打印的零件

第一個(gè)SLA（光固化快速成型的物品）出自3D SYSTEMS。所用材料是紫外線激光固化聚合物，這種材料的黏度和顏色很像蜂蜜，能夠逐層打印三維實(shí)體。雖然并不完美，但這臺(tái)機(jī)器能夠在一夜之間打印出高度復(fù)雜的部件。

1999年 醫(yī)療的全新進(jìn)步：訂制器官

首個(gè)人工培養(yǎng)器官已經(jīng)植入人體，是一只膀胱，在三維合成支架上覆蓋著病患的自體膀胱細(xì)胞。WFIRM（維克森林大學(xué)再生醫(yī)學(xué)研究所the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine）改進(jìn)了該技術(shù)，為訂制其他器官提供了豐富的方法，包括“打印”自體器官——由于采用的是自體細(xì)胞，所以不存在排異風(fēng)險(xiǎn)。

2002年 一只能代謝的腎臟

科學(xué)家制造了一只小小的健康腎臟，它能在動(dòng)物體內(nèi)過(guò)濾血液和制造尿液。WFIRM在此基礎(chǔ)上展開(kāi)研究，希望最終能夠采用3D打印技術(shù)“打印”出其他器官和組織。

2005年 3D打印基礎(chǔ)上的開(kāi)源合作

巴斯大學(xué)的安德里安·鮑耶博士（Dr.Adrian Bowyer）發(fā)明了RepRap打印機(jī)，最初的設(shè)計(jì)理念是讓它不斷復(fù)制自己的絕大部分組件。該機(jī)器將實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的民用化——個(gè)人可以在任何地方，用便宜的RepRap組件制造出所需的日用品。

2006年 SLS技術(shù)（選擇性激光燒結(jié)成型Selective Laser Sintering ）實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模訂制業(yè)。

SLS打印機(jī)用激光以一定的掃描速度和能量作用于粉末材料，最后燒結(jié)成三維實(shí)體。這項(xiàng)突破促成了大規(guī)模訂制業(yè)，彌補(bǔ)了特殊工業(yè)部件的訂制生產(chǎn)。

3D打印系統(tǒng)和原材料供應(yīng)商O(píng)BJET發(fā)明了能夠同時(shí)打印多種材料的機(jī)器，包括人造橡膠和聚合類材料。該打印機(jī)能夠打印出混合了多種密度和材料的單一部件。

2008年 假肢制造的重大突破

人類首次使用3D打印的假腿。這條腿的全部關(guān)節(jié)都是打印出來(lái)的，包括膝蓋、足部、足踝等等都與真腿無(wú)異。

2009年 3D打印機(jī)的DIY工具箱上市

開(kāi)源的3D打印機(jī)生產(chǎn)商MakerBot開(kāi)始銷(xiāo)售配套的DIY工具箱，讓人們根據(jù)自己的需要改造3D打印機(jī)和產(chǎn)品。

2009年 人們用3D打印機(jī)成功打印出血管

生物打印領(lǐng)域的先鋒Organovo公司依靠Gabor Forgacs博士的生物技術(shù)用一臺(tái)3D生物打印機(jī)打印出了血管。

2011年 第一架3D打印飛機(jī)問(wèn)世

南安普頓大學(xué)的工程師設(shè)計(jì)和制造了世界上第一架3D打印的飛機(jī)。這架原型機(jī)的預(yù)算只有5000英鎊，但3D打印讓工程師可以實(shí)現(xiàn)他們?cè)O(shè)計(jì)的橢圓形機(jī)翼。這種機(jī)翼能夠有效地提升升力，降低風(fēng)阻。

2011年 第一輛3D打印汽車(chē)問(wèn)世

Kor Ecologic公司公布了一款外表圓滑，環(huán)境友好型的原型車(chē)Urbee。這輛車(chē)的車(chē)身完全由3D打印成形。這輛車(chē)油耗很低，而且價(jià)格低廉，預(yù)計(jì)售價(jià)在10000美元至50000美元之間。

2011年 3D打印的金銀制品出現(xiàn)

i.materialise成為了世界上第一家提供14K黃金和純銀制品的公司。它還將開(kāi)設(shè)一家新的工廠，為珠寶設(shè)計(jì)師提供新奇而廉價(jià)的訂制服務(wù)。

2012年 第一例3D打印的下頜植入手術(shù)

荷蘭的醫(yī)生和工程師成功為一位83歲的女性患者植入了一塊替代用的下頜骨。這塊下頜骨使用LayerWise公司的3D生物打印的。這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)在正被應(yīng)用于更多部位的骨骼移植。