3D打印的萌芽
1820年，美国便开始了3D打印，至今已经200年左右。
当时，美国发明家托马斯·布兰查德开发了一种可重复使用的车床，该车床能够统一生产诸如枪托之类的物品。这台机器意味着工匠不再需要手工制作每只枪支。
布兰查德的车床基本上就像现代的钥匙切割工具一样工作，其中一部分遵循模型的轮廓，而相连的切割器或整形器模仿一块木头上的每一个运动，确保第二部分成为模型的复制品。早先，布兰查德发明了一种机器，该机器可以生产形状相同的步枪枪管。到1820年代初，美国的两个国家军械库都使用了该机器。
这就是3D打印的萌芽与起步。
3D打印改变制造业
目前，3D打印机已经用于制造即时的工业原型，医疗设备和其它制成品，现在市场已经可提供台式模型或价格低廉的自行构建套件，允许任何人用数字蓝图创建对象来打印自己喜欢的东西。
一些基于Web的公司提供客户设计产品的3D打印，Staples甚至计划在欧洲的一些商店中安装3D打印机。3D打印的激增使许多观察者想起了令人兴奋的计算机早期时代。确实，一些专家看到了制造过程中的分散式制造革命。
而其他人警告说，这种家庭手工业网络距离取代工业规模的工厂还有很长的路要走。有了能够精确复制对象的小规模生产者，专家们就预测人们可能与公司专利持有人产生法律冲突。一些专家还担心3D打印武器的扩散，但是3D打印的稳步发展似乎势不可挡。
想象一下一台老式的计算机打印机，它的喷头可在页面打印文本上来回移动。现在想象一下，喷头正在释放熔化的塑料，而不是墨水，并且它下面的平台正在移动，以遵循来自对象的三维数字蓝图的编程命令。打印机从底部向上构建对象，依次施加塑料或其它材料，直到完成对象为止。
尽管听起来像科幻小说，但3D打印并不是一个虚构的概念。实际上，革命性的产品生产方法正在远远超出研究实验室，车库车间和工厂原型店的范围，让我们来看看3D打印机的成果。
- 宾夕法尼亚大学的生物工程师使用3D打印机打印由结晶糖制成的血管系统，肝细胞可以在其中存活。
- 一家位于西雅图和慕尼黑的设计公司使用3D打印机打印了一对立体声耳机。
- 华盛顿大学的学生获得了10万美元的国际大奖，这是因为它开发了一种由再生塑料制成的可印刷堆肥厕所，这种厕所可以在发展中国家的农业地区生产。
3D打印已被工业用户称为增材制造，已经在工厂中使用了20年左右的时间来制作原型，现在又开始使用3D打印来生产牙齿替换品和手术工具和模型。现在，3D打印正在用到房屋，传统办公室，科学实验室和小型制造公司中。
3D打印带来威胁
然而，3D打印机也制造了一些版权纠纷，并有可能对人身安全进行威胁。
一家开创性的3D打印公司提起诉讼，指控马萨诸塞州的剑桥初创公司在新的台式打印机中使用了该公司的专利技术。
专利诉讼在高科技或制造业领域并不是什么新鲜事，但是南卡罗来纳州的诉讼引起了特别注意，因为它也将广泛使用的筹款网站Kickstarter告上了法庭。3D打印企业家尼克·平克斯顿告诉《连线》杂志：“这可能会开创一个可怕的先例，可能会使未来的硬件资金面临风险。” “我希望由此带来的影响不会影响其他人在Kickstarter上的项目筹集资金的能力。”
3D打印对知识产权法的影响不是技术本身，而是技术的应用。发明人可以利用数字技术为自己的作品制作精确的三维模型，然后在打印机上进行制作。而且，任何原创性较低的人都可以使用相同的技术来精确复制他人设计的对象。
早在1990年代后期，音乐家，唱片和电影公司就率先意识到大规模互联网的连接会产生大量版权问题。到2001年，唱片公司报告说仅在美国一年就减少了2000万张专辑的销售，这一惊人的趋势在很大程度上归咎于数字盗版。
但是，他们都没有提出解决方案。已故的史蒂夫·乔布斯的公司Apple 发明了iPod及其iTunes软件，从而为消费者提供了一种购买歌曲，专辑，电影和电视节目的数字文件的机制。乔布斯意识到，除非有人创造了一种简单易用的替代方案，否则音乐和视频盗版将势不可挡。乔布斯对他的传记作者说：“如果知识产权保护开始消失，创意公司将消失或永远不会成立。”
就Google而言，它提供对世界上每一本书的在线访问后，遭到出版商和作者的起诉。谷歌与美国出版商协会达成了法律和解。但是，这家搜索巨头与美国作家协会之间的诉讼仍在进行中。两项诉讼都围绕Google图书馆计划是否构成了一系列侵犯版权的行为。
但是，我们对知识产权保护的关注已经超越了学术，艺术和娱乐领域。多年来，美国制造商及其外国同行一直抱怨假冒伪劣产品的不正当竞争，国土安全部的两个海关机构查获了价值约1.79亿美元的假冒商品。
罗切斯特理工学院的科米尔期望使用数字版权管理（DRM）软件，例如，该数字版权管理软件可能会阻止数字零件说明的购买者与他人共享该文件。
但是公共知识部门新兴创新研究所副所长迈克尔·温伯格主张放松对Internet信息的限制，DRM已经证明是失败的。请问电影制片厂DVD上的DRM阻止了互联网上电影的非法复制么？如果我想制作一部批评电影的视频，并想使用电影中的剪辑，那么我必须打破DRM的做法。
一些公司可能会追随娱乐业，试图对复制施加技术限制。另一种方法是与创意复印机建立联系，例如使用Lego的连接系统设计新的模块形状。
如果迪士尼的角色之一被复制，迪士尼可能就会起诉侵权者。但是，当成千上万的人这样做时，迪士尼也不知道如何控制它。
在线共享3D设计文件的广泛做法的确为版权和专利持有者创造了新的环境。但像任何技术一样，3D打印既可以达到正义目的，也可以达到邪恶目的。
例如，彩色激光复印机和打印机的出现促使美国特勤局发出警报，称伪造者将使用该技术制作假钞。为了克服这种威胁，打印机制造商同意安装软件，该软件在激光打印的每一页上都留下明显的，几乎看不见的黄点。
但是对于3D打印机，对安全性的担忧已超越了伪造货币。位于明尼苏达州伊甸市的3D打印行业领导者Stratasys查获了一台出租给德州大学奥斯汀分校法律系学生Cody R. Wilson的机器。威尔逊领导一个生产3D打印枪支的项目。3D打印机生产枪支！
一台3D打印机被用来制造这种AR-15步枪的塑料零件。在一个单独的项目中，德克萨斯大学法律系学生科迪·R·威尔逊在寻求筹集资金开发和制造3D武器时引发了争议。
威尔逊在一次视频采访中指出，枪支的3D模型文件可以在Web上轻松访问，只要有计算机数控（CNC）铣床的人就可以使用它们来制造武器。这些工厂级机器对于大多数人来说太昂贵了，但是3D打印机变得越来越普及。他说：“我可能有一天要花500美元购买RepRap。” “您可以获取文件，单击打印，通过软件运行，然后您就拥有了枪支。”
威胁是夸大其词
一些制造专家认为，威尔逊项目的喧嚣被夸大了。顾问Wohlers说，可靠的枪支很难用增材制造来制造，并且对于使用传统机床的任何人来说都相对容易制造。
不过，沃勒斯说，3D打印确实提供了危险的可能性，应由政府机构进行监控。他说：“从理论上讲，你可以设计一种带有空腔的产品并进行打印，以便将其完全密封，然后在其中使用听音装置放置炸药。我们的情报界需要了解这一点，并且也许可以使用它。”
但是3D打印机扩散并不一定会导致灾难，早在1940年代，只有美国拥有原子弹。现在很多国家都拥有原子弹，是更好还是更坏？
3D打印机的问题不在于技术，而在于人性。如果只有少数人掌握技术，这会更安全吗？我不这么认为。
康奈尔大学的利普森主张采取适度的监管措施，并引用可能对人类进行生物实验的规则。他说：“进行科学实验是一件好事，但是有一个批准程序。”同时，利普森反对将安全问题放在首位。
很久以来就有铣床，车床和其它制造工具，你可以使用它们轻松制造武器，就算没有3D打印机照样有人会制造武器，这和3D打印机有什么关系呢？稍微懂点化学知识的人就会制造炸药，是不是中学就不教化学了？
不过即便3D打印机威胁论被排除，适当的监管仍是有必要的。
3D打印机的未来
对于3D打印的未来，大多数专家对技术的潜力感到谨慎和兴奋。
利普森说，依靠数百家小型制造商而不是一家大型供应商可能会更加可靠，将这种转变比喻为使用远程Internet连接的服务器来存储数据，而不是依赖单个硬盘驱动器。千人制造1000个零件要坚固得多，因为如果一台机器出现故障，它就不会引起注意。
3D打印机只是其中的一部分。很多工厂拥有3D打印技术，但我不认为仅凭3D打印就能取代很多制造业，就像一个家庭不可能改变一个国家一样。
3D打印机的变革可能遥遥无期。增材制造适用于某些非机械零件。但是，在重工业中，立即进行3D引擎零件制造而不是原型制造的主要障碍是3D打印机所用材料的性质。很难制造出具有高水平承受恒定压力或力量的零件。我不想乘坐带有3D打印涡轮叶片的飞机。如果有人告诉你，你乘的这架飞机是3D打印机制造的，估计你会吓得立刻就想下飞机。
先进技术与传统技术可以舒适地共存。1950年，有人宣称微波炉是烹饪的未来，微波炉确实很方便，但不能代替厨房的其余部分。所以，即便3D打印机大规模使用，也无法代替传统的车床。
但3D打印机仅仅是变革性制造技术的开始，而不是结束。麻省理工学院和其它研究中心，科学家和工程师已经超越了打印物体的组装范围，甚至要打印细胞与器官。
现有3D打印机与这些汇编器之间的主要区别在于，汇编器将能够在单个过程中创建完整的功能系统。最终，它们将能够集成固定和移动的机械结构，传感器，执行器和电子设备。就比如能拍打翅膀的大型喷气式飞机。
当然，3D打印机在某些程度上还改变了教育模式。
开源3D打印机，它使这项技术让学生负担得起。开源爱好者通常使用过期的专利设计小型3D打印机，并在网上发布说明，以便其他人可以效仿。这样一来，自己动手就能购买零件并建造自己的打印机，而价格仅在数百美元。在校园环境中，便宜的打印机为更多的学生提供了制作自己的设计的机会，这造就了教育模式的转变。
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