美国科幻作家罗伯特·希克利曾写过这样一个故事：人们要到太空生活需要2305种不同的物品，但要在飞船中塞入所有东西是不可能的，幸好有一台“万能制造机”，只要按下按钮，对着机器吩咐“我要硬铝螺帽，直径为4英寸”，机器闸板便会缓缓打开，眼前就会赫然出现一个闪光发亮的螺帽。此外，要做出灯泡、口香糖、手表、沙拉酱等也不在话下。

现实中，真有如此神奇的“万能制造机”吗？随着技术进步，不断突破的3D立体打印技术有望使科幻变为现实。在“神奇”地“打印”出小提琴、巧克力、人造血管等物品之后，近日又传来可在家自己“打印”药品的最新进展。

策划：赵洁

采写：许珍

药物能在家“打印”

3D打印技术作为新型产品制造技术，使人得以窥见“万能打印机”的雏形——只要电脑设计出产品，3D立体打印机就可以通过一片一片地分层加工、逐层叠加成型的技术原理，“打印”出真实的立体物体。将这种制造技术称之为“3D打印”是因为其分层加工过程与激光喷墨打印十分相似。

目前，通过3D立体打印技术，生产螺丝、连杆等零件，巧克力、曲奇饼等食物，小提琴、吉他、长笛等乐器，公道杯、茶壶等生活用品，甚至自行车、汽车等交通工具的零配件都已不再是天方夜谭。此前，德国斯图加特的夫琅禾费研究所的研究人员还成功“打印”出人造血管。研究人员冈特·托瓦表示，人造血管的制造过程和打印机类似。“我们一层一层地打印，就有了立体的结构。”

日前，根据最新报道，英国格拉斯哥大学的研究人员宣布了一项更惊人的成果：人们可以用3D打印技术在自己家中制造药品。该大学的李·克罗宁教授及其研究团队对一台3D打印机进行改良，在其中加入装有化学药品的容器。经过改造，这部3D打印机相当于拥有了一个小型“反应件”，可合成用户所需药品。据报道，这项创新将大大降低药品制作成本，使更多癌症患者能接受之前负担不起的昂贵治疗。克罗宁教授指出：“3D打印机能够革新发展中国家的医疗保健方式，能够使病情诊断和治疗更为高效和经济实用。”

未来设计师：有想法？“打印”出来

广东工业大学机电工程学院的张永俊教授在接受本报专访时介绍，3D打印技术，即三维打印技术，是上世纪80年代中期发展起来的高新技术，是制造领域的一项重大技术创新。它自上世纪80年代在一篇博士论文中被提出来后，立刻掀起了一股席卷全球的热潮。

这种技术不同于传统的制造工艺，它综合应用了CAD/CAM技术、激光技术、光化学以及材料科学等诸多方面的技术和知识。传统的工业制造方法多是减材制造、去材制造，也就是在一个整体材料基础上去除多余的部分，剩下的部分形成产品。而作为“增材制造”的快速原型制作技术，也就是“3D打印技术”，则可视为减材制造的逆过程，采取的是逆向思维方式。这是因为，“任意一个三维物体，都可认为是由每层形状不同的二维平面不断叠加而形成的。”张教授解释。

在张教授看来，三维打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本，对机械制造领域产生了极大影响。这种新型技术对于企业提升竞争力极有助益。

对很多设计师而言，很多灵感会不时涌现，并且可能稍纵即逝。在未来，如果有一台在家也能使用的小型三维打印设备，那么设计理念会在顷刻间变为现实。未来的设计师可这样做：有了想法，“打印”出来，拿着它和别人分享，然后修改并再“打印”一个……

前景广阔：

人体器官或亦能“打印”

三维打印技术的工艺过程非常复杂，张永俊教授解释，简而言之，首先是要根据产品要求建立CAD（计算机辅助设计）模型，然后经过数字处理，由计算机控制三维打印设备，逐层式扫描完成整个打印过程，形成立体实物。按照打印成型手段，三维打印工艺又可分为：光固化立体造型、分层物件制造、选择性激光烧结以及熔融沉积造型几大类。在所有三维打印技术中，材料是最为重要的因素，其次，工艺也很重要。

随着技术的创新和突破，在电子业、航空业和汽车制造业，3D打印已经变得越来越流行。它们不光可以离开传统的大规模机床来制造小数量的部件，而且可以用不同方法来制造，比如单个制作喷气式飞机上的空气动力导管，而不再需要大量不同元件来组装。有了3D打印技术，你甚至不必担心找不到零配件。即使已停产，你依然可找到解决之道。美国人杰·勒农为了让自己的一台1907年生产的老式流线型汽车继续行驶，购买了一台 3D 打印机。他用草图设计一个丢失的元件并“打印”出来，在车上进行试验，检测设计是否合理。多亏了3D打印机，他的这辆老爷车仍能继续行驶。

可以说，3D打印技术的未来前景无可估量。除了以上列举的应用，在建筑、医学乃至影视等诸多领域都有广泛的应用空间。3D打印机可打印出建筑模型，科学家们预测，在未来，锤打、锯切、钻孔、砌砖等建筑技术都可能被打印所取代。张教授介绍，3D打印技术甚至可打印出牙齿、骨骼等人体器官。用3D打印技术制造的牙齿已进入市场应用，骨骼因结构较为复杂，对材料要求高，目前尚在研究中，还没有实现完全的市场化。展望未来，3D打印机在血管、心脏等器官的再造和移植等医学领域的应用值得期待。

改变未来生活：“无人化”买卖可能吗？

三维打印技术发展迅猛，当它从制造业领域过渡到生产消费类商品的领域时，也许会催生以前不可能发生的商业模式。

例如，你无需再购买流水线生产出来的千篇一律的产品，而是只需设计师提供设计，或者自己就是设计师，即可在家“打印”出专属于你的独一无二的产品，实现订制化生产。张教授表示，从理论上来说，这是有可能的，但是，在现阶段来说，在家里安放一台机床的可能性不大，毕竟3D打印机造价十分昂贵，每台大约需要10万美元，个头也很庞大，要进入家庭非常困难。然而，科技的发展日新月异，未来，很可能会诞生类似激光打印机般小巧的桌面3D打印机。

再进一步展开想象的翅膀，有一天，商家也许不必再卖产品，只需卖设计、材料以及设计程序即可。甚至可以畅想，上班路上你用手机向商家发送需求信息，别管是杯、勺等生活用品，还是手机、电脑等电子产品，商家接到信息后立马将设计程序输送到你的3D打印机上，3D打印机自动操作将产品打印成型。下班回到家，一进门你就能看到所需商品。如此说来，无纸化办公都是小儿科了，科技的发展甚至可能会实现“无人化”商业买卖。若那天真的到来，人力是否可以被大大解放了呢？

隐忧：“打印”武器怎么办？