任何對計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史有過了解的人在第一眼看到3D打印機(jī)的時候很難不聯(lián)想到早期的計(jì)算機(jī)。當(dāng)時“上機(jī)”才不是像現(xiàn)在的“低頭族”刷屏那么簡單，最早的“上機(jī)”從形式到過程都非常“高冷”：早期的計(jì)算機(jī)需要放在專門的“機(jī)房”里，要進(jìn)機(jī)房，必須換上白大褂，用帽子把頭發(fā)包起來，還要換拖鞋，那一套行頭，不亞于準(zhǔn)備進(jìn)手術(shù)室的外科醫(yī)生。并且，機(jī)房有專門的人看管，進(jìn)去時要登記，停留了多長時間和使用了什么耗材，都要羅列清楚。

    “為什么個人需要計(jì)算機(jī)呢？”這是當(dāng)時的行業(yè)專家的評論。的確，這種機(jī)器看起來只有天文學(xué)家或者政府部門才會使用。普通人既不需要計(jì)算導(dǎo)彈的彈道數(shù)據(jù)，也不需要模擬衛(wèi)星的運(yùn)動軌跡，為什么需要計(jì)算機(jī)呢？

    如果把全世界的計(jì)算機(jī)數(shù)量按年份畫出統(tǒng)計(jì)圖的話，可以看到，在早期它的增長并不快，在 1953 年，全球大約有 100 臺計(jì)算機(jī)在運(yùn)行，而到了 1984 年，剛有雛形的互聯(lián)網(wǎng)上大約有1000臺主機(jī)。但是隨后臺式機(jī)的數(shù)量迅猛增長；接著是“個人電腦”時代的到來， 2013 年，全球的移動終端的出貨量首次超過了個人電腦，現(xiàn)在這種上升的趨勢還沒有減弱。

全球計(jì)算機(jī)數(shù)量的復(fù)合增長

    在 1983 年如果有人提出這樣的問題：計(jì)算機(jī)為什么沒有火起來？答案很可能是五花八門的。體積過于龐大、使用起來不方便、耗材費(fèi)用不菲都還在其次，可能最主要的原因是它并非為某一行業(yè)準(zhǔn)備的，似乎沒有什么特定的行業(yè)或工作必須使用計(jì)算機(jī)，它更象是某些癡迷于機(jī)器運(yùn)算的工程師們的“玩具”。

    這非常像今天的 3D 打印機(jī)。現(xiàn)在 3D 打印應(yīng)用最多的領(lǐng)域是原型設(shè)計(jì)、醫(yī)療器械和航空零件，這些看起來也離普通人的生活很遙遠(yuǎn)，3D打印機(jī)似乎不是人人都需要的“那盤菜”。

    其實(shí)， 3D 打印機(jī)和計(jì)算機(jī)一樣，它的革命性也在于它并非專門為了解決某個行業(yè)、某個領(lǐng)域的問題。它是對制造過程的再定義，就像計(jì)算機(jī)是對信息處理方式的重新定義一樣。我們已經(jīng)習(xí)以為常的制造也被稱為“減法制造”。舉例來說，如果原材料是木頭，那制造過程往往是在上面鑿眼、切割、拋光……這些都是為了把多余的材料去除掉，而3D 打印的原名是“積層制造”，它是將可以快速塑形的材料，比如塑料或金屬，通過逐層堆疊累積的方式來制造出立體物體，如果你見過一張張的白紙疊加而成白色的立方體，你就可以想象，如果有一種非常細(xì)的粉末或液體的“耗材”，通過被精細(xì)控制的“噴涂”形成很薄的“涂層”，這些“涂層”層層疊加，就可以塑造出幾乎任何形狀的立體物體。

    3D 打印機(jī)逐漸取代了“積層制造”這種拗口的表達(dá)，因?yàn)槿藗兏菀讖默F(xiàn)有的平面打印的過程和原理來理解這種新“玩具”，利用數(shù)字技術(shù)，可以精準(zhǔn)地控制物體的最終成型效果，如果把一個現(xiàn)成的物品經(jīng)過立體掃描，然后再通過3D打印機(jī)“打印”出來的，復(fù)制品和原有物品相差無幾。當(dāng)然，前提是你的3D打印機(jī)精度要高，而精度就是對比不同型號的3D打印機(jī)優(yōu)劣的重要指標(biāo)，不然你打印出來的玩意兒就會象樂高積木堆出來的一樣，要站到老遠(yuǎn)才能看出這是神馬，不免會覺得有點(diǎn)low~

通過3D打印機(jī)制造的復(fù)制品與原物對比

    有了 3D 打印機(jī)就意味著，當(dāng)你需要什么東西的時候，就可以立刻下載，然后“打印”出來，制造和交付將變成即時的和個性化的。你可以為兩只腳定制出不一樣大但完全合適的鞋子，媽媽再也不用擔(dān)心新鞋子會磨腳啦！你也可以打印出自家的“狗舍”，大小形狀完全適合你家的狗，別人家的鉆都鉆不進(jìn)去。哇，這樣的“神器”是不是應(yīng)該出現(xiàn)在每張桌面上？至少，現(xiàn)在有平面打印機(jī)的地方都應(yīng)該換成 3D 打印機(jī)才對。從 21 世紀(jì)初開始， 3D 打印機(jī)引發(fā)了無限想象。有人說，蒸汽機(jī)之后的又一場“工業(yè)革命”將圍繞著3D打印展開；也有人預(yù)測， 3D 打印機(jī)將徹底終結(jié)目前這種還需要“開模”才能量產(chǎn)的現(xiàn)狀。但是，顯然，到目前為止，這還沒有成為現(xiàn)實(shí)。

    原因何在？

    回顧一下計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程，操作系統(tǒng)的出現(xiàn)是計(jì)算機(jī)普及道路上的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，有了操作系統(tǒng)之后，用戶終于可以和計(jì)算機(jī)進(jìn)行比較自然的交互操作，和機(jī)器對話也不再是少數(shù)人的專利，至少不再需要通過卡片上的許多小孔來告訴計(jì)算機(jī)做什么了。 1987 年全球一共售出了一百萬臺計(jì)算機(jī)，這一年，蘋果的圖形界面操作系統(tǒng)更新到了 3.0 版本，微軟的視窗操作系統(tǒng)也已經(jīng)問世兩年。這一年，計(jì)算機(jī)的普及已經(jīng)到了“臨界點(diǎn)”，那是信息時代的前夜。

    那么，如果我告訴你， 2018 年預(yù)計(jì)全球?qū)⑹鄢鲆话偃f臺 3D 打印機(jī)，你會想到什么？它是否也即將跨越臨界點(diǎn)，進(jìn)入到高速發(fā)展的軌道？那么，對于 3D 打印機(jī)而言，它的“操作系統(tǒng)”出現(xiàn)了嗎？什么材料可以被大范圍地應(yīng)用，成為跨越從設(shè)計(jì)到成品之間的橋梁？

    找到可以被廣泛使用的 3D 打印機(jī)“耗材”的重要性大約相當(dāng)于操作系統(tǒng)對計(jì)算機(jī)的普及所產(chǎn)生的作用。這些材料需要能夠快速成型、容易著色、低溫易熔、成本低廉、易于降解、無毒無副作用、而且廣泛分布在全球各地。只要有了這樣的原料，普及 3D 打印機(jī)的進(jìn)程會大大加快。比計(jì)算機(jī)更復(fù)雜的是，某一種或幾種操作系統(tǒng)還有可能“一統(tǒng)江湖”，但是 3D 打印機(jī)要制造出不同的實(shí)體產(chǎn)品，需要在每個領(lǐng)域都找到最適合的“耗材”——制造食物的需要糖漿和面粉；制造血管的需要“生物墨水”；制造房屋的需要水泥鋼筋；制造玩具的需要樹脂和金屬……一臺家用 3D 打印機(jī)能不能 hold 住不同的材料，讓它上午打蛋糕，下午打玩具？這……目前還是個問題。

    另外，計(jì)算機(jī)在變成各行各業(yè)都可以使用的“超級工具”的時候，除了要有操作系統(tǒng)，還要有各種應(yīng)用軟件。那么，在實(shí)體制造的世界里，各種實(shí)物的3D設(shè)計(jì)是否會象應(yīng)用軟件一樣“百花齊放”，而且唾手可得？當(dāng)你在街上看到路過的美女，只要拍下她的背影，是否就能找到她的裙子的設(shè)計(jì)，然后讓3D打印機(jī)打印出一條相同花樣且更加合身的新衣服？或者，準(zhǔn)備搬到一個新城市，是否帶上3D圖紙，就能打印出結(jié)構(gòu)、布局、大小和原來一模一樣的新家？

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在上海青浦已經(jīng)交付使用的房屋，這些房屋是在蘇州由3D打印機(jī)制造出來的

    這些聽起來有點(diǎn)象科幻情節(jié)，但是很多已經(jīng)或正在實(shí)現(xiàn)。推動 3D 打印機(jī)發(fā)展的動力和當(dāng)初推動信息化浪潮的功力幾乎一樣——人們的需求能夠隨時得到滿足。正如《連線》雜志的前總編 Chris Anderson 所說：我們已經(jīng)見識了將信息切分到比特再重新組合產(chǎn)生的革命，那是信息革命，現(xiàn)在，是時候把實(shí)物切分到原子，然后重新組合了。這是制造革命。