生物制造产业应用

　　引爆点会来得慢点

　　除了航空航天、军工、文化创意等应用领域，3D打印技术在生物制造领域的“用武之地”同样广阔。基于离散-堆积原理，生物制药行业可使用医学材料3D打印具有生物活性的人体器官、植入物甚至细胞。

　　林峰介绍，按照成型材料的生物性能不同，生物医学领域的3D打印应用可分为四个层次。

　　比如本身没有生物相容性且不降解的材料，不能放在身体里，但对于手术规划、假肢设计等环节能起到关键作用。“手术规划这种应用很重要。比如过去病人髋关节的股骨头置换手术需要40多个小时。现在可以利用CT扫描数据，先重构出三维打印模型，在术前设计制造假体，进行装配和矫正，在术中稍加改动就可以，只要4个小时。包括特别复杂的比如连体婴的分离手术，也可以通过3D打印在体外建立个性化的婴儿骨骼模型，帮助手术规划。”

　　中国机械工程学会生物制造分会副理事长王成焘，将个性化治疗中的3D打印比作“量体裁衣”。“做人体的植入物，放入接骨板或者关节。这就跟西装最好是定做的一样。用这个方法，手术还没做之前，模型做出来就可以量体裁衣，也就可以度身定做个性化植入物。”

　　据介绍，这些技术至今已为全国临床提供了近7000例的3D模型打印服务。

　　对于生物相容性好、不降解的材料，可以用于整形、人工假肢植入物等，比如治疗小耳畸形的个性化耳软骨支架。材料的生物相容性好且降解的材料，可用于制造组织工程支架，将人体内相应的细胞提取出来之后，利用3D打印做成多孔支架，长成组织之后放到体内，帮助细胞、神经等组织生长。

　　而通过打印活细胞或细胞-材料复合体，就其放置在接近体内的三维环境里生长，可以模仿体内的生理和发病过程，有利于药物的筛选。“除了构建细胞模型，还可以利用3D打印开发缓释的、定向的药物，吃进去之后慢慢释放，不同时间释放不同的量。包括还有一些靶向，比如说这个地方有病灶，有癌症或是衰竭，可以通过磁、光等方式把药引导到这个部位再释放出来，而不是以前的药吃进去之后碰到哪算哪。这些药的开发都可以利用3D打印技术来实现。”王成焘说。

　　“现在也有病人主动提出要做3D模型，这对于术后的生活质量有保证，这样的病例规模在逐渐扩大。”林峰说，尽管有行业研究机构称，未来3-5年中国将成为全球最大的3D打印市场，但3D打印在生物制造领域的产业“引爆点”会来得更慢一些。

　　“大家能够慢慢接受估计得5-8年，真正要发展可能还得到10年以后，这个还得药监部门的批复，还有具体产品要能出来，这个时间还是很长的。有的应用比如说支架制造也已开始产业化，但真正要成为产品批号的话，还是有个过程。”林峰认为，10年以后，无论是药物研究过程还是疾病的研究中，都会广泛应用3D打印的各种设备和技术，“到那个时候，3D打印会作为一种非常基本的医疗手段。”

　　“能倍增建材强度”

　　尽管诸多业内专家都表示，3D打印目前有被过度炒作之嫌，但上海盈创装饰集团有限公司董事长马义和直言，“从做建筑的领域来说，3D打印的春天已经来了。”

　　从实施过程看，利用大型3D打印机打印建筑就像从模具中挤奶油，区别在于是从巨型的三维挤出机械头挤出混凝土。

　　美国南加州大学工业与系统工程系教授比洛克·霍什内维斯（Behrokh Khoshnevis ）曾公开表示，利用3D打印技术，可以在20个小时之内建成一幢面积2500平方英尺的建筑物。霍什内维斯称，3D打印机的可贵之处在于，它可以听从电脑程序，打印完一层自动爬上另一层，非常有次序，一砖一瓦都不会遗漏，这保证了它的稳定性。而且会依据强大的几何计算采用坚固的材料，来保证几年到更多的时间内，房子不会有质量问题。

　　“首先材料一定是液态的，能够自凝固成型，而且能满足建筑安全，利用很低的成本就可以大规模生产。这种材料弹性大，可塑性高，对人体零伤害，对环境零污染。而且自重轻，自带保温，可就地取材。”马义和认为，3D打印技术加上高强度的纤维建筑材料，可使未来的建筑摆脱钢筋的束缚，大大降低建筑物的材料和施工成本。

　　马义和称，“3D打印建筑最大的好处在于，能把建筑材料强度提高很多倍。我们可以打一面空心的墙，里面填充上保温材料，很轻而且强度很高。”

　　谨防走光伏行业老路

　　3D打印技术虽已出现20余年，但在国内真正“走红”时间并不长。

　　尽管国家层面仍未正式出台专门针对3D打印行业的战略规划和扶持政策，但自去年12月工信部副部长苏波表态将推动3D打印产业化之后，以3D打印技术名义成立的研发中心在各省市遍地开花，3D打印概念股亦全线飘红。

　　卓越集团董事长、软银赛富投资合伙人陆豪认为，整个3D行业还处于一个行业拉升阶段，所谓的“春天”还言之过早。“3D作为一种表现手段，处于研发阶段的成熟度已经非常高了。但从工厂化角度来说，还处于萌芽期。因为它要颠覆原有的很多标准。”

　　对于3D打印的“被神话”，王成焘称，“现在从媒体到个人，都到了螺旋上升的第二圈，到了该冷静下来，回到各自的领域好好地利用3D打印各种功能的阶段。”

　　有业内人士称，3D打印要警惕重走中国光伏产业一哄而上的老路。

　　林峰认为，股票市场3D打印概念走热，炒作成分居多，目前国内3D产业本身并不大。“专门从事3D打印的企业里能盈利的也就一两家，盈利也就一点点。投入还是主要的。所以现在这个产业并不大，资本市场看好有可能，因为是未来的一个东西。但现在上市企业做这块的还比较少，大部分都还没上市，或是一些小企业和准备投资的企业。”

　　“来找我们谈合作的也挺多，各式各样的企业都有，现在还没定下来。像昨天中航投资(19.11, -0.13, -0.68%)也来找我们谈过，还有一些民营企业，各个地方的开发区、高新区，还有清华、北京的一些公司。但我们还是希望有搞生物医药的投资、基金能进来，这对行业发展有好处。”林峰称。

　　陆豪指出，3D打印能否“遍地开花”，不能一概而论。“各地都在打3D技术。3D在医疗应用已经很成熟了，在工业设计也很成熟，对模具产业会产生影响。未来3D产业的发展，取决于当地的创新产业和工业设计，以及医疗成熟度和民用个性化产品的集聚度。本身是个农业省市怎么能去做3D打印机？所以将来有的政府会赚大钱、有的政府不赚大钱，取决于应用是否集聚。”

　　“3D死掉的概念是死在自己没有认准3D究竟是什么。它是一种辅助手段，来解决工业革命中必须解决的周期问题。”陆豪称。

　　3D打印的应用范围广泛，各行业对该技术所能带来的经济预期不尽相同。但多数业内人士与专家均表示，3D打印并不是原有的等材和减材制造工艺的颠覆，而是对传统技术的提升、改造和完善。

　　“3D打印是重要技术革命，但不是颠覆性的。我觉得专家领域都不认为是颠覆性的。成型后面还有很多事情要做。”王成焘说，英国《经济学人》杂志所刊登的保罗·麦基里有关“第三次工业革命”的系列文章中指出，一种建立在互联网和新材料、新能源相结合基础上的第三次工业革命即将到来，而非此前媒体所宣传的“3D打印将推动工业革命”。

　　上海福斐科技发展有限公司总裁连钢表示，大多数人对3D打印存在误解。真正在创造价值的，并非许多人印象中如同玩具般的桌面3D打印机，“其实有一大块今天已经应用得非常好、非常成熟的东西，不是在每天的街上、商店能看到的。如果去制造基地、工厂、服务基地看看，你会对3D打印有一个完全不同的感官。”

　　上海市企业联合会副会长夏小华认为，许多人对3D打印的误解不仅体现在设备形态上，还涉及更大的问题，“我们是一个制造大国，就把它简化成一个制造技术，把设计那一块忽略掉，我认为这样的话将来大部分都会死掉的。因为光有技术不够，没设计能力不行。”