同样,纷至沓来的3D打印和4D打印,对中国既是希望也是挑战。

据《美国推进第三次工业革命的战略及对中国借鉴》一文中的数据显示:中美之间的实力差距主要体现在创新能力上。2012年,美国的创新技术排名全球第10位,而中国位列第34位。就人力资本和研发能力而言,美国的排名是全球第22位,中国的排名是全球第84位。这当中的差距应该是中国制造业面临的最大的问题。

在2012年,美国杜克大学的企业家精神与商业化研究中心主任VivekWadhwa在美国的“外交杂志”网站发表过一篇名为《制造业的未来在美国而不在中国》的文章,认为“技术的进步会使中国的制造业迅速衰落,就如同美国制造业迅速衰落的那20年一样”。按照VivekWadhwa的观点,人类未来的经济模式将是创造者经济,而不再是大规模的工业化生产,取而代之的将是个人化的3D打印为主的生产模式。

在这一特殊时期,在3D打印这个高科技领域,中国获得了一个千载难逢的机会:一个可以与美国、德国平等竞争、同台亮相的机会。因为在这个领域中,前无古人。无论大企业、小企业,都在一个起跑线上开始,不像其他领域那样,中国企业被国际大公司设下的“专利池”死死地困住。

“3D打印是第三次工业革命的标志之一,也是我国有史以来第一次有机会参与新一次工业革命的兴起。”上海交通大学医学院附属第九人民医院戴戎院士表示,我国的3D打印技术的发展与西方国家相比,差距并不是太大。西方国家能研发多喷头的打印机,我们同样能够做到;西方国家有相关专利,我们的专利也不少;甚至我们的很多打印材料优于西方国家。

从20世纪90年代以来,我国多所高校已经陆续开展了3D打印技术的自主研发。清华大学在现代成型学理论、分层实体制造、FDM工艺等方面都有一定的科研优势;华中科技大学在分层实体制造工艺方面有优势,并已推出了HRP系列成型机和成型材料;西安交通大学自主研制了三维打印机喷头,并开发了光固化成型系统及相应成型材料,成型精度达到0.2mm;中国科技大学自行研制了八喷头组合喷射装置,有望在微制造、光电器件领域得到应用。

虽然中国与西方国家站到了新兴工业革命的同一起跑线上,但不可否认,我国尚缺乏一个让创新人才成长的土壤和环境,我们的企业家也缺乏那种做事的“执着、敬业和献身精神”。所以,对于3D、4D打印技术的关注和投入还需要引起高度重视。

目前,国内尚无专业机构从事4D打印,从事3D打印技术的科研单位和企业总数也为数不多,最大的3D打印企业产值仅达亿元级,大部分企业集中在1000万~2000万元的水平。而且,3D打印技术企业还是采取传统的工业企业运营模式,走的是生产设备、卖设备的老路。这也导致3D打印在国内的产业化和市场接受度仍然较低,国内3D打印技术研发水平与国外相比仍有差距。