SST視角下3D打印技術的發(fā)展

趙玉群

（渤海大學政治與歷史學院，遼寧錦州121000）

SST視角下3D打印技術的發(fā)展

趙玉群

（渤海大學政治與歷史學院，遼寧錦州121000）

3D打印技術是一項新興的產業(yè)技術，也是一項具有遠大發(fā)展前景的創(chuàng)新技術。本文從SST（技術的社會形成）視角分析3D打印技術的發(fā)展現狀，其中包含經濟因素、政治因素、文化因素、法律因素等幾個方面的問題，并在SST理論支撐下探討了一系列的解決辦法，以期促進3D打印產業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

3D打印技術；SST視角；創(chuàng)新技術；持續(xù)健康

3D打印是理想走向現實的橋梁，也是產業(yè)技術革新的標志。過去我們不敢想的或者沒有條件做的事情，都可以通過3D打印來實現，這種技術也是現在比較熱門的一種技術。但是3D打印技術在中國來講處于一個剛起步的階段，很多東西需要去完善，作為一種“第三次工業(yè)革命”的產物，走的是數字化工業(yè)革命模式，在一定層次上可以改變我們的學習方式、通訊方式、創(chuàng)造方式，也可以改變我們的產品制造工藝，3D打印將會開啟一個全新的工業(yè)制造模式。

3D打印現在可以打印部分人體器官比如耳朵等，也可以打印飛機模型、嬰兒在體內的模型、手槍等，它的的發(fā)展主要是在高難度、復雜的領域內或者一些個性化的設計顯示出魅力，它的成長將來不可能完全替代傳統的生產制造工藝，我們需要做的是在SST（SocialShaping ofTechnology，中文譯為“技術的社會形成”）理論的基礎上，分析制約3D打印技術的發(fā)展瓶頸，尋求一種解決方式，使其能夠在未來與傳統的工業(yè)生產方式得到一種互補。

一、SST理論基礎分析

SST是英文SocialShapingofTechnology的簡稱，又稱為技術的社會形成論，社會學家萊頓曾經說過：“現在需要把技術當做一種知識體系或一個社會系統，從其內部來理解技術”。SST強調技術是由社會因素塑造的，將科學與技術看作是社會活動的領域，他們受社會力量的作用，并經受社會分析。技術的發(fā)展根植于特定的社會環(huán)境，社會上不同群體的利益、文化上的選擇、價值上的取向和權力的額格局都決定著技術的軌跡和狀況。SST理論并不僅僅從技術的角度進行研究，它將研究重點轉向技術本身之外的政治、經濟、文化、法律等社會因素。1SST理論屬于科技創(chuàng)新理論研究，在3D打印發(fā)展的過程中涉及社會的各個方面，需要我們用SST的觀點來綜合考慮社會與3D打印技術之間的互動關系，并評估3D打印技術的發(fā)展對未來造成的影響。

二、國內外3D打印技術發(fā)展現狀

（一）國外3D打印發(fā)展現狀

從國際上來講，3DSystems公司是全世界最大的3D打印開發(fā)公司，該公司能夠為消費者提供最簡單、最實用的技術，主要提供3D打印機、打印耗材、打印軟件和培訓服務。1987年該公司生產出第一臺基于光固化工藝的增材制造裝備SLA250，開創(chuàng)了增材制造技術發(fā)展的新紀元，這是世界上最先可實際應用于商業(yè)生產的3D打印設備。之后日本和德國的一些公司也先后開發(fā)了關于3D打印的新技術。2008年大批量的新產品紛紛問世，不但有新材料而且有新設備的出現，3D打印機的價格不斷下降。2011年美國實驗材料學會等部門發(fā)布了相關的行業(yè)標準。2012年3D打印快速發(fā)展，通過主要出版物、電視節(jié)目、甚至電影的方式涌入公眾視野。從目前整個行業(yè)來講，美國處于領先地位，德國日本次之。

（二）國內3D打印發(fā)展現狀

從國內來講，3D打印技術屬于剛起步的階段，發(fā)展尚不成熟，代表人物有華中科技大學史玉升教授，他也被稱為“中國立體打印機第一人”，國內最早從事3D打印技術研究的專家之一，另外還有西安交通大學盧秉恒院士、清華大學顏永年教授等，都是國內3D打印的領先人物之一。經過二十多年的應用技術研發(fā)與推廣，在全國建立了二十多個增材制造服務中心，國產設備用戶遍布醫(yī)療、航空航天、汽車、軍工、模具、電子電器和造船等行業(yè)，推動了我國制造技術進步和傳統制造產業(yè)升級，我國3D打印與百姓日常生活的結合方面還比較弱，科學技術的普及也不夠充分。

三、SST視角下3D打印技術發(fā)展制約因素

從目前來看，3D打印有其獨特的優(yōu)勢，但是任何技術都是一把雙刃劍，既有其優(yōu)勢，又有其不足，因此需要我們從技術的社會形成論的角度去看待3D打印技術的發(fā)展，拒絕重走技術決定論的老路。

（一）政治因素

我國3D打印還處于剛起步階段，國家也沒有制定相關的政策或者激勵措施來鼓勵3D打印產業(yè)的發(fā)展。政府建立的3D打印產業(yè)的補貼制度也不完善，相關領域的協會或者機構也沒有制定3D打印產業(yè)的標準。

（二）經濟因素

3D打印產業(yè)應用領域相對受限，市場規(guī)模小，發(fā)展不成熟，缺乏相關的投融資平臺。3D打印產品所需要的成本比較高，比如鈦合金等關鍵金屬材料，而3D打印機的價格也是相當昂貴的。

（三）生產技術因素

3D打印可打耗材總類少，強度質感難以達到標準，而且金屬材料打印難，產品的三維模型設計難以掌握，單品打印時間長，難以滿足大批量生產的需求。3D打印打印出的產品質量不穩(wěn)定，可用材料較少，在一定程度上阻礙了3D打印技術的發(fā)展。

（四）教育培訓和法律因素

3D打印需要設計出三維模型，設計模型需要相關的計算機輔助軟件比如CAD制圖，但是從事3D打印產業(yè)的人才相對較少，需要付出相關的教育培訓成本。另一方面，3D打印技術也會對知識產權造成一定的沖擊，由于其特殊的技術功能，能夠在不需要了解產品技術細節(jié)的前提下，憑借對產品形狀結構的描述，就能制造出相應的產品，這與傳統的產品制作過程截然不同，推翻了傳統產業(yè)的生產模式，人們不禁懷疑3D打印也會像網絡盜版一樣，不需要經過知識產權擁有方的許可就能生產出其產品，從而侵害對方包括專利權在內的知識產權。

四、SST視角下3D打印技術發(fā)展對策

在技術發(fā)展過程中，社會因素的影響是不可小覷的，社會因素的作用集中表現在對技術開發(fā)活動的選擇、調節(jié)和支持等層面。3D打印技術的發(fā)展也處于社會領域的框架之內，也受到政治、經濟、技術、法律等因素的制約，因此，需要我們根據這些制約因素找到相關的解決辦法。

（一）政府制定相關的政策和激勵措施，鼓勵3D打印產業(yè)的發(fā)展

鄧小平曾經說過“科技是第一生產力”，科技的進步離不開創(chuàng)新，發(fā)展創(chuàng)新國家是我國黨和政府的戰(zhàn)略基點，未來發(fā)展要從追求質量向追求創(chuàng)新轉變，而3D打印技術正是提高創(chuàng)新能力的有力工具。

美國總統奧巴馬曾經在國會報告、政府報告、就職演說等重大場合多次倡導發(fā)展3D打印技術，究其原因是以政治家的眼光看到這一技術對社會發(fā)展的革新作用，這一技術不僅改變制造技術，更為重要的是改變人類社會的生活和生產方式，他認為這一技術是美國永遠傲立世界之巔的又一希望。

我國3D打印產業(yè)處于剛起步的階段，政府的重視程度可能還不夠，但是應該清楚地認識到這一技術給整個社會帶來的影響力，從而制定出相關的政策和激勵措施，在技術不斷成熟的同時，逐步地完善相關的政策，鼓勵3D打印技術更好更快地前進。

（二）以市場為導向，擴展3D打印應用領域

3D打印產業(yè)在中國有著巨大的市場和廣闊的發(fā)展前景，目前應用熱門領域主要有工業(yè)制造、生物制造、醫(yī)療、航空航天等。在工業(yè)制造領域，多用于汽車、飛機模型設計，打印設計一些重要的零部件，在一定程度上節(jié)省了時間成本，提高了設計師的工作效率。英國布里斯托爾的科學家在電腦上設計出自行車后使用3D打印機打印出一輛可供真人騎乘的自行車，采用尼龍材料制作，其堅固程度堪比鋼鋁材料，但重量卻比之輕65%，打印過程就是把融化的尼龍粉堆積，最后堆砌成一輛自行車。在生物制造和醫(yī)療領域，研究人員可以根據人體干細胞進行培育，然后打印出人體器官比如耳朵，荷蘭在2011年成功完成了世界上首例由3D打印技術制作的人工下頜骨移植手術。德國弗朗霍夫研究所的科學家們運用化合高分子材料并結合能夠有效抵抗排異反應的生物分子制作出了一種特殊的“印刷墨水”，其印制出來的物質經化學反應后能夠形成一種有彈性的固體，方便科學家根據人類血管構造將其雕塑成3D人造血管。在航空航天領域，主要用于高精細重要零部件的打印，也可用于無人機的制作。美國弗吉尼亞大學工程系的研究人員就曾經利用3D打印技術打印出了一架無人機。

3D打印技術的應用很廣泛，隨著技術的不斷成熟，將來在日常生活中隨處可見，比如我們可以用3D食物打印機打印出巧克力，可以用桌面級打印機打印出個性化的小物品，天馬行空，任何領域都可觸及到。

（三）完善相關的法律法規(guī)，保護知識產權

未來3D打印的發(fā)展需要法律進行保護，保護人們的知識產權。3D打印技術使制造業(yè)的模仿者和創(chuàng)新者都能夠在市場上快速推出自己的新產品。通過三維制作出來的一把個性化吉他，如果沒有法律法規(guī)進行約束，那么這個吉他的制作圖紙有可能流傳到網上，人們完全可以自己下載圖紙，利用3D打印技術“打印”出這把“個性化吉他”，而發(fā)明這把吉他的所有者在此過程中利益將會受到很大損害。如果有專門的3D打印產業(yè)知識產權法，便可以避免類似情況的發(fā)生，法律法規(guī)的完善也是規(guī)范3D打印技術產業(yè)的一種手段。

每種技術的背后都有各種社會因素去支撐它的發(fā)展，正是技術與社會的互補關系，才成就了先進的技術和當今的社會。通過技術的社會形成（SST）的視角來看待3D打印技術的發(fā)展，認識該技術背后的利弊，取長補短，去粗取精，去偽存真，采取一系列的方式和手段促進3D打印技術的迅速發(fā)展，這種發(fā)展不能摒棄傳統制造工藝，因為有些技術是不能被3D打印技術所取代的，發(fā)展目的是促成3D打印技術與傳統制造工藝形成互補，共同前進。

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TP

A

1673-0046（2015）7-0166-03

本文為“遼寧省大學生創(chuàng)業(yè)的社會支持研究”基金項目，項目編號JG13DB165