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掌上纸引未来
与国外存在多方面差距
中科院宁波先进制造技术研究所副所长张文武认为，我国3D打印与国际先进水平存在多方面的差距。首先是原材料受限严重，众多重要金属粉体依赖进口，国产粉体质量有待提高。由于受到广泛重视，国内众多研究机构大力参与，目前粉体制造的水平在快速提高。其次是国产的激光及激光扫描振镜等运动系统核心元器件质量偏低，高端市场基本被国外垄断。随着大量海外人才的回归，这方面有所改观，但近期内仍然是国外占主导。再次，国内开发出了一系列3D打印软件系统，但与国际知名公司相比，软件的完整性和实用性存在差距。最后，虽然国内3D打印与国外起步时间相当，但原创性工艺几乎被国外垄断，中国技术出口面临知识产权危机。
谈及目前中国3D及全球打印产业现状，赛迪智库装备工业研究所所长左世全坦言，一方面，中国各地积极布局3D产业，越来越多的企业进入3D打印领域，已经开始呈现出产业过剩、同质化的趋势。而且各地的3D打印产业园、3D打印企业主要集中在低端市场，做组装工作，核心关键零部件主要依靠进口，缺乏对基础材料的研究。另一方面，全球的3D打印巨头都在不断寻求新升级方向，希望进一步抢占高端话语权。
向多维仿生制造演进
目前，中国3D打印产业与国外尚存在差距，而国外产业巨头和研究机构又在各个技术制高点上进行新的探索，不断升级。在这样的背景下，国内企业如果不加紧在关键点上进行布局，未来的差距有可能被进一步拉大。
从全球对高端以及多元3D打印技术的升级与探索方向来看，出现了以下的趋势，值得关注。
一是生物3D打印加速产业化。清华大学生物制造中心教授徐弢坦言，生物3D打印技术以其特有的高精度、对复杂结构的强大成型能力、快速节能等优势，成为解决组织及器官移植短缺的最有效的方式。从技术上看，生物3D打印以细胞、生长因子等组成人体组织和器官基本要素为加工对象，天然地与几乎所有医疗产业高度关联，其在医疗领域的衍生及渗透性可比拟信息技术在各个行业的重要作用，有广阔的产业发展前景。
二是从3D向4D打印方向推进。张文武坦言，目前的3D打印技术一般只打印三维几何形体，很少涉及自感知、自报警、自修复、自愈合等超越三维的智能嵌入。国际上新出现的“4D打印”是超越三维打印技术的一个前奏。
张文武认为，人类的制造技术一直在向大自然学习，3D打印是多维仿生制造的初级阶段。4D打印引入时间域的形体和功能变化。相对生物体，人类的制作技术还只是孩童阶段。生命可以自然生灭发展演化，人类的制造品未来将进一步与高级仿生看齐。高端机器人、智能技术、智能制造技术将融合。因此，3D形状只是制造技术的当前发展热点，长远的趋势必定是“多维仿生制造”，仿生则不仅仅是生物打印、活体打印，而是智能的嵌入和演化。
加速布局推动产业突破
徐弢认为，应该在以下几个维度进行布局，以推动中国3D打印的产业突破。在学术思想上，从三维到“多维仿生”，3D几何加智能感知、修复、执行等;从增材到“增益”，以提升功能及功能密度为优化目标。在技术创新上，大力扶持高端原创性技术、国产化关键核心元器件、高端材料研究;追求理想工程解，全局优化工艺、设计、生产形式。在架构与体制设计上，充分结合互联网、物联网、制造网、服务网，政、产、学、研、媒、用、金、法八方联合，建立国家级创新联盟、创新设计智库。
中国航空工业信息中心首席专家宁振波表示，一是要以应用为导向来驱动3D打印技术的发展，二是要注重材料等3D打印的基础。要从软件、服务模式、应用与生态链等多维度来推动中国3D打印的发展。
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