3d打印未來:一場真正的製造革命
人類2.0：在矽穀探索科技未來 作者：皮埃羅?斯加魯菲 投票推薦 加入書簽 留言反饋
3d打印將實體物品變成了數字文件，或者說，將數字文件變成實體物品，這才是真正的革命。一切都在變化：參與者、投資者、生產過程、銷售過程……“用戶友好”的時代正在轉變為“產品友好”時代。你可以3d掃描、修改和打印家具、衣服和珠寶等很多物體，人類將回到很多個世紀之前的“工匠社會”。 新製造與新經濟
我對3d打印的未來很樂觀。因為3d打印領域已經有很大的進步，而且每年我們都在不斷研發出新的“墨水”（打印材料）和新的打印方式。
這會讓3d打印在未來幾年內成為一個主流行業。麥肯錫預測，2025年，3d打印產品的市場會達到5 500億元（不是3d打印機，而是3d打印的產品）。
3d打印技術的顛覆性是毋庸置疑的，3d systems公司和stratasys公司掀起了一場觀念革命：我們可以將一個數字文件轉換成一個三維物體！數據世界和物體世界之間曾經有非常清晰的界限。你可以觸摸到物體，但不能觸摸到數據，而3d打印模糊了這個界限，它將比特轉換為原子，也將一切實體轉化為計算機數據，數據世界和實體世界由此連接了起來。這不是一條直線距離能達成的，我認為，數據庫、網絡和社交媒體的發展一步步將更多的計算能力賦予了個人，而不是原來的大公司和大實驗室，3d打印才得以在此基礎上進一步將計算能力轉向了個人。
如果沒有3d打印，工業4.0就算不上是一場真正的革命。工業機器人已經存在了很長一段時間，把更多的機器人投放在工廠或倉庫並不能帶來根本性的變革，它隻是現有生產過程的簡化而已；數據分析不停地變換名稱，不管現在你們稱為“大數據”還是“雲計算”，核心的數據分析工作從第一台主機連接進入數據中心後就已存在，也算不上什麽新鮮事物；可以互聯互通的智能工廠自20世紀80年代以來就存在了（它曾經被稱為“分布式數控”，即dnc）。
但是，3d打印將實體物品變成了數字文件，或者說，將數字文件變成實體物品，這才是真正的革命。3d打印改變了我們生產製造的方式，進而必然會影響和改變我們的經濟和社會。工業革命創造了工廠，人們購買和使用的物品都來自工廠，而3d打印技術引領開創了一個新時代，一個普通人也能體驗將一個數字文件轉換成三維實體對象的魔力。可以預見，3d打印技術將促使大公司和大工廠經濟更多向家庭經濟轉變。
曾經，甘地痛恨機器和工廠，尤其是英國的跨國公司，他鼓勵印度家庭在家裏經營棉花店。可惜，世界卻朝著另一個方向狂奔，幾十年來，大公司幾乎完全摧毀了小型家庭作坊的發展。如今，如果甘地再生，他可能會為以3d打印為開端的第三次工業革命深感欣慰。
現在，3d打印多種形狀和多種顏色的物體已經成為可能，用多種材料進行3d打印的可行性也在不斷增加，技術的進步會讓我們快速進入這樣一個3d打印時代：能夠混合打印的材料種類將比以往任何傳統生產流水線上的還要多。
3d打印將在不久的將來使製造業“民主化”：人們在家用一台打印機就可以“製造”實體產品。世界上曾經有很多個體工匠，後來工廠出現了，工匠消失了。現在我們要重新回到工匠的世界，隻不過我們現在改稱他們為“創客”。
可以預見，3d打印將促使目前整個工業體係的產業鏈發生改變。原來一款新產品推向市場經常需要數年時間，現在從有一個產品創意到做出原型，再到眾籌生產，最後直接銷售，整個產品誕生周期會大大加速。
工廠的概念和意義正在改變。生產製造上技術的門檻正在降低，今天，擁有一家超級大的、昂貴的工廠對一家公司來說是優勢，明天可能就會變成劣勢。
製造產品所需的資金比以往大大降低，而且製造者可以通過多種渠道和方式來集資，比如在kickstarter、indiegogo和gofundme眾籌。
傳統生產流水線用每一站增加一個零件的方法來製造一個完整的產品，但3d打印可以直接將完整的產品打印出來。這種方式更節省時間，而且每一件產品也都是可定製的，每件產品都可以用cad設計軟件帶來些許不同。
物流業也會悄然改變。雖然機器人和無人機正在重塑目前的物流業，但儲存和運送產品仍然很昂貴。3d打印技術的影響在於，這種生產製造方式不再需要倉庫了，也許將來某一天，也不再需要產品的運輸了，因為遍地都是3d打印店，不論你在哪裏，都可以享受到下載文件和打印3d物品的服務。
市場營銷中，“買家評論”等直接的用戶反饋將變得更重要。相比傳統的雜誌、電視廣告，現在的用戶更相信亞馬遜、yelp等網站和app上的“買家評論”，這也是最強有力的市場營銷方式。應用3d打印技術後，製造商一開始就是根據用戶的需求設計產品的，製造周期比以往更短，也意味著能更快從用戶那裏得到新產品的即時反饋，然後再迅速改進產品。
總之，一切都在變化：參與者、投資者、生產過程、銷售過程……“用戶友好”的時代正在轉變為“產品友好”的時代。 互聯互通的3d社區<h4>3d打印的具體發展趨勢是什麽</h4>
首先，很快會出現的是，3d打印廠商會在網絡社區上互聯互通，重塑以家庭為基礎的3d打印時代的新供應鏈。這個3d網絡社區應該是這樣運行的：每個創客都可以在上麵發布3d產品的數字模型，其他創客（或這些創客的軟件）則可以決定哪些正好是自己需要的。或者，如果有人3d打印出一款零件，而這款零件正好是另一個商家組裝產品所需要的，這種需求的匹配也將在網絡上幾乎是自動完成的。這個網絡社區（很可能是個app）可以很容易地幫創客們計算出從中國或德國訂購一款3d打印零件的成本，然後再幫創客做出采購決定，一鍵下訂單並自動支付，最終組裝成品的人可能根本弄不清楚每個零件都是從哪裏來的。
針對這種經濟新趨勢，我很讚同蘭加斯瓦米（jp rangaswami）的觀點，未來的企業必須“為失控設計”，需要把原來的內部組織變成一個“社會組織”，用網絡結構代替層次結構，用開放代替封閉，並時刻準備為開源經濟做貢獻，而不是隻守著自己的專利。 創新加速期即至
由此看來，“創客運動”與3d打印的結合會在未來幾年引爆新一輪創新，3d打印應用的範圍將極大擴展，從現在打印塑料玩具到接下來打印汽車、房子等。
創客運動很有意思，它起源於矽穀，或說舊金山灣區。灣區有著悠久的“diy”（自己動手）的文化傳統，這也一直是矽穀成功的秘訣之一。矽穀素來以“車庫”知名，而不是以大工廠。創客運動始於2005年，tim o’reilly出版社（專門出版計算機圖書）的戴爾·多爾蒂（dale dougherty）創辦了“make”雜誌，很快於2006年在聖馬特奧舉辦了第一屆創客節（the maker faire）。
如今，創客節已經遍布全世界。2006年在門洛公園成立的tech shop，是一個既共享課程，又提供工具的工作室。創客們還可以在諸如etsy［2005年由羅伯特·卡琳（robert kalin）創立於紐約］這樣的網站上分享自己的成果，在諸如instructables（一個為diy項目而生的門戶網站）這樣的網站上分享自己的經驗和知識。
2009年，大衛·維克利（david weekly）和其他幾個人一起創辦了hacker dojo，一個為創客們服務的孵化器（或說創客空間），類似的地方還有舊金山的“嗓音橋”等。在這些地方，年輕的創客們可以大膽實驗和動手製造，甚至可以重新發現自己的童心。“嗓音橋”的創始人米奇·奧特曼跟我說，一個為創客打造的地方應該有點像一個有很多互動玩具的科學博物館，但同時也應該給創客們一些自我探索的感覺。2011年，autodesk收購了instructables網站，並推出了一個“藝術家駐留計劃”（artists-in-residence program）項目，名字是pier 9。正是在這個時間點上，創客運動遇到了3d打印文化，也正是在這一時期，這些創客空間能買得起3d打印機了。
於是你會發現，當創客們紛紛玩起了3d打印機，事情很快開始變得瘋狂了。比如，2011年，安迪·基恩（andy keane）和吉姆·斯坎蘭（jim scan）在英國南安普頓大學3d打印了一架小飛機。2014年，紐約的路易斯·德羅莎（louis derosa）用他的3d塗鴉筆（3doodler）做出了六旋翼無人機。威斯康星州的一名學生布萊恩·塞拉（bryan cera）3d打印了一個手機，就像手套一樣是可穿戴的。
已經有人開始嚐試打印汽車了。2013年，加拿大的吉姆·侯爾（jim kor）展示了他發明的urbee，一輛具有3d打印車身的汽車，現在吉姆還正在眾籌他的第二輛能夠從舊金山開到紐約，穿越美國的3d汽車。2014年，亞利桑那州的local motors公司在44小時內3d打印了一輛電動汽車，使用的是橡樹嶺國家實驗室（ornl）開發的一種特殊機器，使用的模型是由塑料和碳纖維做成的，世界第一台3d打印車strati就這樣誕生了。local motors公司還計劃在2016年開始銷售一種名為lm3d swim的3d打印車，相比豐田和通用汽車通常要花5~6年才能設計製造出一輛新的車型，local motors覺得可以從零開始，一年之內就造出一台新車。2016年，德國公司ap works推出了一台3d打印的電動摩托車，稱為“光明騎士”（light rider）。
確實，3d打印一輛車現在比你買一輛真的還貴，而且很可能也沒有你買的好開。但是，至少這些實驗者們已經證明了它的可行性和潛力！
房子也能3d打印了。2014年，上海一家3d廠商用一台巨大的3d打印機在不到24小時內就打印出了10幢房屋。2015年，意大利的世界先進節能工程（wasp）3d打印出了一幢五層樓的房子，並用一台更大的3d打印機打印出了一幢豪華別墅。想象一下這些實驗變得更普及後會發生什麽吧！
3d打印還能幫助再現古建築。當伊拉克和敘利亞的isis組織即將入侵敘利亞巴爾米拉的古城時，英國數字化考古學研究所（institute of digital archaeology）就請求誌願者們用3d相機拍下當地曆史古跡的照片。2016年，這些研究者通過3d照片和打印機製造出了巴爾米拉古城遺跡中擁有兩千年曆史的凱旋門副本，將其放置在了倫敦特拉法加廣場。我真希望之前有人能對毀於塔利班炸藥的巴米揚大佛（毀於2001年阿富汗戰爭）做同樣的事情。
陶瓷藝術品也能3d打印了，2014年，荷蘭的vormvrij開始3d打印和銷售陶瓷物品，2015年，佛羅裏達州的deltabots推出了專為陶瓷設計的3d打印機。總之，這個領域瘋狂、有趣的嚐試層出不窮：對喜歡吃巧克力的我來說，我很樂意聽到，2012年，從英國埃克塞特大學裏走出來的choc edge公司發明了3d巧克力打印機，名為“巧克力創造者”。
鑒於目前創客運動和文化在全球方興未艾，創客空間和孵化器遍地開花，每一家都很可能會購買3d打印機這種創客必備裝置，接下來3d打印領域的創新會更值得期待，3d打印能做的事情會越來越多。 製造趨於極簡
如前所說，工具和過程的簡化和便捷已經成為3d打印技術發展的重要趨勢。3d打印正在推進產品生產的“民主化”進程，但我們首先需要產品設計的“民主化”。大部分產品設計者都會從已有的一款產品著手，修改功能或外觀後，將其變成另一款新產品。在3d打印的時代，要做同樣的事情，我們首先需要一台3d掃描儀。問題是，雖然現在我們已經有3d打印機了，但它們都還不是3d掃描儀。3d掃描儀還是一個單獨的機器，而且也不便宜。
3d掃描不是一項新技術，20世紀60年代就已經有3d掃描儀了。過去我們早就使用激光雷達（lidar）來獲知一個物體的三維信息了。1971年的時候激光雷達就被用於探測月球表麵了。如今激光雷達則成了穀歌無人駕駛汽車的“眼睛”。
第一款商業化的產品是一部頭部掃描儀，1987年由大衛（david）和勞埃德·阿德爾曼（lloyd addleman）在蒙特利的控件實驗室研發出來的。緊隨其後的是1990年日本nkk公司發明的3d掃描儀以及法國的vision 3d，英國的3d掃描儀（1994年的replica和1996年的modelmaker），得克薩斯的digibotics，洛杉磯ben kacyra的cyra technologies（1998年的cyrax，2001年被瑞士的leica收購）以及cyberware自己。2010年，微軟為xbox 360遊戲機推出的kinect動作感應設備，實際上2005年就被發明了，是3d掃描技術的一個副產品。
如今我們已經有了手持3d掃描儀，比利時4ddynamics公司的iiidscan primesense掃描儀，中國先臨三維（shining 3d）的einscan-s掃描儀以及英國fuel3d的scanify掃描儀，價格都在2 000美元左右。當然也有一些價格上萬的掃描儀，比如artec公司的eva from luxembour、尼康的modelmaker mmdx以及加拿大creaform的handyscan。
我們也已經有了能夠連接到智能手機或平板電腦的3d掃描儀，比如3d systems的cubify isense，eora，這也是一個眾籌項目。ipital推出了一個名叫structure sensor的便攜式3d傳感器，可以搭載在ipad的背部，同樣是眾籌的項目，價格隻要幾百美元。
同時，我們也有桌麵的掃描儀，比如多倫多matter & form的mfs1v1，也是眾籌項目，它用一個轉盤來掃描物體。洛杉磯nextengine的ultra hd掃描儀，makerbot公司的2016 digitizer。這些3d掃描儀都可以創建一個在電腦上操作的數字文件。2014年，兩款產品改變了3d打印的曆史，洛杉磯aio robotics的zeus以及中國台灣xyzprinting的da vinci aio：這兩款產品終於將3d掃描和3d打印結合了起來。
一款叫作peachy printer（桃色打印機）的3d打印機也有望解決這個問題，peachy printer是在kickstarter上眾籌的一款激光3d打印機，當與攝像頭結合後，peachy printer又可以變身為3d掃描儀。peachy printer會不斷產生一束直線激光，當360度旋轉物件時，攝像頭會拍下物體圖片，據此勾畫出3d模型。
還有一種創新解決方案是，將每個人的智能手機變成3d掃描儀。加州理工學院阿裏·哈吉米瑞（ali hajimiri）的研究小組正在研發一種一毫米級芯片（one-millimiter chip），該芯片可以直接安裝到智能手機裏，將你的智能手機變成一台3d掃描儀。微軟首席研究員沙赫拉姆-伊紮迪（shahram izadi）和他的同事也在2015年研究出了讓普通手機變成3d掃描儀的方法，智能手機加載他們研發的係統後，隻需手機自帶的攝像頭和處理器就可以掃描3d物品。同年，麻省理工學院媒體實驗室拉斯卡爾（ramesh raskar）的團隊發明了一種“偏光式3d技術”（prized 3d），該技術極大地提高了3d掃描的質量，未來有一天也許我們的智能手機就能安裝上高質量的3d相機。
接下來有一天，我們將可能實現的是，用手機給某樣物體拍個照，用一些3d設計軟件修改，然後再3d打印出來一個複製品。
這裏還有一個問題是，很少有人有耐心學習cad設計軟件到底怎麽使用，尤其是3d版的。現在大部分“創客”使用的都是開源平台已有的模型，比如從3d模型庫thingiverse上下載一個設計好的模型，直接打印出來。
3d設計和建模方麵當然也有不少進步。目前最具影響力的一些工具是：法國達索的catia（1981），波士頓parametric technology公司的pro / e（後來更名為creo）（1987），舊金山gary yost公司的3d studio（1990年成立，1992年被autodesk收購後更名為3ds max），得克薩斯州newtek公司lightwave3d（1990），波士頓jon hirschtick公司的solidworks（1995年成立，1997年被dassault收購），亞拉巴馬州intergraph公司的solidedge（成立於1996年，2007年被siemens收購），洛杉磯pixologic公司的zbrush（成立於1999年），autodesk的inventor（1999）以及科羅拉多st software的sketchup（成立於2000年，2006年被穀歌收購）。
這些工具的問題是，他們用起來實在過於複雜了！雖然它們的功能也越來越強悍，但價格和複雜指數也一直在飆升。但是，過去20年裏也出現了很多便宜的甚至是免費的工具，比如開源項目blender（荷蘭，1995）以及freecad（德國，2002），autodesk 123d（2009），pixologic的sculptris（2009）以及kai backman公司的tinkercad（2011，2013年被autodesk收購）。
如何更便捷地進行設計這個問題當然有人嚐試解決了。比如，視頻遊戲minecraft自從2011年被瑞典設計師馬庫斯·泊鬆（markus persson）發明出來之後引起了很大的反響。因為連兒童都可以使用minecraft類似堆積木的概念來設計出複雜的3d模型。
2014年，法國的西爾萬·於埃（sylvain huet）用相同的理念研發了3dsh設計軟件，零基礎的3d建模愛好者也可以簡單快速地學習如何設計。此外，將3d建模應用到ipad等平板電腦，使用雲儲存分享並促進設計者之間的互相溝通等方麵也已經有了大量的嚐試。比如，autodesk的兩名前員工埃維·邁耶（evi meyer）和埃裏克·薩丕爾（erik sapir）2014年在舊金山創立了3d設計軟件umake，提供autodesk的3d設計工具的手機版。再比如，2015年，autodesk為創客們設計3d物體增加了一個基於雲端的服務forge，與一個風險基金spark一起來投資這個領域最大膽的想法。2015年，舊金山的王喆柳怡（rita wong）發布了valsfer，一款連接設計者和製造商的社交平台。
一個3d模型通常都會被編碼成stl格式，然後設計師可以用stl編輯工具對它進行修改，比如意大利的開源軟件mesb（2005年在比薩大學研發的），或加拿大的編輯工具meshmixer（多倫多大學的瑞安·施密特開發的，後來被autodesk收購）。當stl文件準備被發送到一個3d打印機時，我們還需要一個工具將stl轉化為3d打印機的係列打印指令。這就意味著要將3d模型“切片”，這個過程中使用的軟件也因此有時被稱為“切片機”。比如，reprap社區的標準3d打印軟件，開源的slic3r，ultimaker公司的cura，俄亥俄州的simplify3d。
聽起來很複雜對吧?但趨勢是簡化這個過程，幾年內這個行業就會麵目全非。比如，微軟在3d打印上就有一個全麵的商業策略。2013年，微軟為windows 10操作係統推出了3d掃描和建模，微軟的用戶可以掃描、下載、編輯和打印3d模型。如果你還沒有3d打印機，微軟還跟materialise合作提供一種基於雲端的服務，可以將你的3d打印物品送貨上門。
當3d打印的工具和過程越來越簡單和便捷，直到價格變成消費級後，你就可以3d打印出自己的家具了！步驟很簡單：掃描你的茶杯，修改茶杯的3d模型，然後將你自己版本的茶杯打印出來。
更酷的是，接下來，你可以直接打印出家人和朋友的3d縮微模型了！而不是像現在這樣打印出來平麵的照片！2015年，洛杉磯的cokreeate已經開始了這種嚐試，他們提供一種3d打印人的複製品的服務，他們用artec掃描儀做成一個人體3d模型，然後再用一台z corp 3d打印機製造一個你的副本。
最終的目標應該是“雙向製造”：從數據庫中選擇一個物體的三維模型—將它的數字文件3d打印下來—手動修改它—3d掃描它—上傳該物品新的數字文件—3d打印新的數字文件，也就是一個嶄新的你的設計作品。在這個過程中，手工修改的自由感和3d打印的精確度就被結合到了一起。這方麵不乏嚐試者，比如，2015年，英國蘭開斯特大學傑森·亞曆山大（jason alexander）的團隊發明的混合設計技術reform，它專為黏土設計（使用黏土的優勢是，直到你把它放進烤箱之前，它都是柔軟的，你可以按自己的喜好多次重塑它），將3d建模、打印與手工雕塑融合在一起，創作者可以同時使用3d打印技術和手工雕刻技術製作黏土對象。 生物打印人體器官<h4>3d打印在醫學發展方麵的應用前景如何</h4>
3d打印已經在嚐試打印人體組織了，這確實不是在開玩笑。最先認真應用3d打印技術的就是醫療保健行業，因為每個人的身體都是不同的，定製一些醫療輔助產品就很有必要，比如人造牙冠、助聽器以及人工髖關節置換材料等。
如果3d打印可以進一步打印我們身體內部的器官，這就會在醫學上帶來更大的革命。根據美國衛生和人類服務部提供的數據，現在有超過100 000人正在等待器官移植，每十分鍾這個名單上就會多一個名字。人體組織和器官的生物打印已經有不少實驗了，幾乎每年都有新進展。想象一下吧，3d打印加上再生醫學可以在多大程度上改變未來的手術行業。
1997年，亞利桑那大學生物醫學工程項目創始人斯圖爾特·威廉姆斯（stuart williams），使用nscrypt上的工具製造了被稱為生物組裝工具（bio assembly tool）的第一版3d生物打印機，2001年，威廉姆斯3d打印出來了一個活的組織。2004年，克萊姆森大學（clemson university）的托馬斯·博蘭（thomas bnd）用噴墨打印技術製造出來了心髒組織。2006年，美國政府通過博蘭的專利“活細胞噴墨打印”之時，也是3d生物打印“官方”的誕生時間。同年，牙科市場誕生了專門的3d掃描儀和3d打印機。隨後，美國3d打印公司solidscape推出的d66型3d蠟型打印機也是專門應用於牙科的。
2007年，3d打印機公司arcam的打印機被用來打印一個髖關節。2008年，3d打印公司stratasys發明了一種“生物相容性”的材料，也就是說，人體將不會排斥這種材料。同年，成立於密蘇裏州立大學的生物打印技術公司organovo使用nscrypt的3d打印機打印了一個血管。
2010年，生產定製假肢護套的bespoke innovations公司［由斯科特·薩米特（scott summit）和肯尼思·特勞納（keh trauner）創立於舊金山］開始打印不僅定製化而且外形精致的假肢。斯坦福大學喬爾·薩德勒（joel sadler）的團隊3d打印的“jaipurknee”，是普通人也能負擔的起的廉價的膝關節，“jaipurknee”在印度成了大新聞。
還是在2010年，organovo公司研發了一台可以打印人體組織的生物打印機，mmx生物打印機。organovo還開始跟autodesk合作研發一款3d設計軟件，可用於organovo的novogen mmx生物打印機。
2011年，華盛頓州立大學的薩斯米塔·博斯（susmita bose）3d打印出來了一種像骨頭一樣的材料。2012年，朱爾斯（jules poukens）醫生開創先河，做了全球首例這樣的手術：將3d打印的鈦金屬下頜骨植入一個83歲的女病人下巴裏。
2013年，科羅拉多一個17歲的高中生3d打印出來了一隻機械手臂。華盛頓州的伊萬·歐文（ivan owen）3d打印了一隻機器人的手。同年，普林斯頓大學邁克爾·麥卡爾平（michael mcalpine）的團隊和康奈爾大學的傑森·斯佩克特（jason spector）的團隊合作打印出了兩隻耳朵。
2014年，肯塔基州的創業公司advanced solutions推出了一個名為bio assemblybot（bab）的機器人，以及tsim（tissue structure information modeling）軟件，這是一款用於生物領域的cad軟件，用戶用該軟件構建生物模型，然後用bioassemblybot製造。tsim和bab可以讓人們簡單地設計和製造生物結構。
2015年，多倫多大學馬特·拉托（matt ratto）的團隊為一個年輕的烏幹達女人3d打印了人工腿的一個關鍵部件。同年，organovo3d打印了腎髒組織（但並不像一些媒體報道的那樣是整個腎髒）。還在同年，佛羅裏達的nscrypt公司研發了te（組織工程）生物打印機。
現在很多國家都有3d生物打印機了：瑞士的regenhu，俄羅斯的bioprinting solutions，日本的cyfuse biomedical以及中國的捷諾飛（regenovo），新加坡的bio 3d。同時，我們也有了第一批“低成本”生物打印機，比如英國的3dynamic以及費城的biobots。
這個領域最著名的科學家是威克森林再生醫學研究所主任安東尼·阿搭拉（anthony at）。雖然關於他的新聞並不完全準確。比如，1999年他將一個3d打印的器官移植到人體上的故事（他們其實隻是3d打印了膀胱的一些支撐部件）以及2011年他的團隊3d打印了一個腎髒（其實是一個微型腎），但每一年，這位科學家都在向3d打印人工器官方麵更進了一步。
還有一位在3d打印領域工作數年的科學家珍妮弗·劉易斯，她從2013年開始首先在伊利諾伊大學和哈佛大學研發出了一種特殊的油墨，也是我們的身體不會排斥的材料。值得一提的還有威克森林研究所的詹姆斯·優（james yoo），詹姆斯正在研究3d打印皮膚層，可以用來直接噴在皮膚被燒傷的地方做美容。
對我來說，最令人興奮的實驗是2014年由威廉·魯特（william root）完成的，他當時還是紐約的一個工業設計係的學生，他用一種三維掃描技術（fitsocket technology）在麻省理工學院的一個實驗室拍到了病人腿部的細節，設計出了目前適應性最好的假肢。然後，他3d打印出了一種他稱為exo-prosthetic的假肢，一種可以準確複製被切除下來的四肢的鈦金屬外骨骼。
當然，因為現在我們仍舊處於3d打印領域的史前時期，所有這些3d打印的四肢和器官都沒法跟人體真實的部分相比。更重要的是，我們雖同為人類，但每個人的四肢和器官都是不同的，這些3d打印出來的四肢必須實現定製化和個性化，相比現在我們有的假肢，那才是真正能代表3d打印之進步性和優越性之處。 “想不到”處更驚喜
未來，3d掃描和打印普及後，帶來的影響將不僅是製造業、醫學等領域，我們社會和生活的很多方麵可能都會被改變。
拿我喜歡的藝術來說，現在已經有很多藝術家使用3d打印進行創作了。當更多人使用這種技術後，可以想象，原來需要大量練習才能勝任的雕塑、陶藝等製作藝術首先會被重塑，藝術的“門檻”會大大降低，那些對藝術和時尚擁有良好“感覺”的人們都可以在設計軟件和3d打印機的幫助下迅速成設計師了，包括設計珠寶、衣服等。藝術和科技的深度融合還會給我們的未來帶來更有趣的改變。
比如，未來有一天，3d打印會變成一種家庭愛好，人們就是純粹拿它來玩。就像現在這一代的孩子都在玩樂高積木，未來一代的孩子會直接3d掃描某個喜歡的東西，然後按自己的意願修改，再直接3d打印出來玩。以前孩子們在學校裏都會比賽畫畫，畫得最好的作品會在教室的牆上展出。而未來一代的孩子們在學校裏會被老師要求製造一個有創意的物體，而那些做得最出色的會在學校展覽廳裏展示。
再比如，人們會將3d打印技術用於社交軟件中，我將自己設計的一款玩具的3d模型用手機發給你，你接收後直接下載打印出來，現在流行“表情包”，以後可能會流行“三維模型包”（意大利的solido3d推出的olo message已經在嚐試了）。
3d打印普及更多普通家庭後，人們就會3d打印需要的家具或者就是打印著玩。你一定有很多次希望自己最喜歡的椅子可以再高一點，或者電視櫃再低一點等，這在以後都不是問題，你可以3d掃描、修改和打印很多實體物品。人類將回到很多個世紀之前的“工匠社會”。不同的是，在這個全新的工匠社會裏，我可以將某個物品的3d數字文件傳給你，比如我家的複古花瓶，幾分鍾內，你就可以下載並將這個花瓶3d打印出來，就像現在你打印一封郵件一樣便捷，同樣，你可以打印出任意數量的一模一樣的花瓶。
當然，3d打印並不能打印一切東西，很多東西依然要求非常複雜的設計和製造工藝，也依然需要大工廠來製造，但3d打印會成為我們生活中的一部分。
這些還都是我們能夠想到的，但我不太確定人們隻會用3d打印來打印我們已有的東西。3d打印和其他科技一樣，它更大的魅力在於，人們很有可能會將它用在我們今天完全想不到的用途上，從而給我們的生活帶來全新的衝擊和震動，因為今天還沒有人能想到的東西，明天往往才會變成真正的革命！
我對3d打印的未來很樂觀。因為3d打印領域已經有很大的進步，而且每年我們都在不斷研發出新的“墨水”（打印材料）和新的打印方式。
這會讓3d打印在未來幾年內成為一個主流行業。麥肯錫預測，2025年，3d打印產品的市場會達到5 500億元（不是3d打印機，而是3d打印的產品）。
3d打印技術的顛覆性是毋庸置疑的，3d systems公司和stratasys公司掀起了一場觀念革命：我們可以將一個數字文件轉換成一個三維物體！數據世界和物體世界之間曾經有非常清晰的界限。你可以觸摸到物體，但不能觸摸到數據，而3d打印模糊了這個界限，它將比特轉換為原子，也將一切實體轉化為計算機數據，數據世界和實體世界由此連接了起來。這不是一條直線距離能達成的，我認為，數據庫、網絡和社交媒體的發展一步步將更多的計算能力賦予了個人，而不是原來的大公司和大實驗室，3d打印才得以在此基礎上進一步將計算能力轉向了個人。
如果沒有3d打印，工業4.0就算不上是一場真正的革命。工業機器人已經存在了很長一段時間，把更多的機器人投放在工廠或倉庫並不能帶來根本性的變革，它隻是現有生產過程的簡化而已；數據分析不停地變換名稱，不管現在你們稱為“大數據”還是“雲計算”，核心的數據分析工作從第一台主機連接進入數據中心後就已存在，也算不上什麽新鮮事物；可以互聯互通的智能工廠自20世紀80年代以來就存在了（它曾經被稱為“分布式數控”，即dnc）。
但是，3d打印將實體物品變成了數字文件，或者說，將數字文件變成實體物品，這才是真正的革命。3d打印改變了我們生產製造的方式，進而必然會影響和改變我們的經濟和社會。工業革命創造了工廠，人們購買和使用的物品都來自工廠，而3d打印技術引領開創了一個新時代，一個普通人也能體驗將一個數字文件轉換成三維實體對象的魔力。可以預見，3d打印技術將促使大公司和大工廠經濟更多向家庭經濟轉變。
曾經，甘地痛恨機器和工廠，尤其是英國的跨國公司，他鼓勵印度家庭在家裏經營棉花店。可惜，世界卻朝著另一個方向狂奔，幾十年來，大公司幾乎完全摧毀了小型家庭作坊的發展。如今，如果甘地再生，他可能會為以3d打印為開端的第三次工業革命深感欣慰。
現在，3d打印多種形狀和多種顏色的物體已經成為可能，用多種材料進行3d打印的可行性也在不斷增加，技術的進步會讓我們快速進入這樣一個3d打印時代：能夠混合打印的材料種類將比以往任何傳統生產流水線上的還要多。
3d打印將在不久的將來使製造業“民主化”：人們在家用一台打印機就可以“製造”實體產品。世界上曾經有很多個體工匠，後來工廠出現了，工匠消失了。現在我們要重新回到工匠的世界，隻不過我們現在改稱他們為“創客”。
可以預見，3d打印將促使目前整個工業體係的產業鏈發生改變。原來一款新產品推向市場經常需要數年時間，現在從有一個產品創意到做出原型，再到眾籌生產，最後直接銷售，整個產品誕生周期會大大加速。
工廠的概念和意義正在改變。生產製造上技術的門檻正在降低，今天，擁有一家超級大的、昂貴的工廠對一家公司來說是優勢，明天可能就會變成劣勢。
製造產品所需的資金比以往大大降低，而且製造者可以通過多種渠道和方式來集資，比如在kickstarter、indiegogo和gofundme眾籌。
傳統生產流水線用每一站增加一個零件的方法來製造一個完整的產品，但3d打印可以直接將完整的產品打印出來。這種方式更節省時間，而且每一件產品也都是可定製的，每件產品都可以用cad設計軟件帶來些許不同。
物流業也會悄然改變。雖然機器人和無人機正在重塑目前的物流業，但儲存和運送產品仍然很昂貴。3d打印技術的影響在於，這種生產製造方式不再需要倉庫了，也許將來某一天，也不再需要產品的運輸了，因為遍地都是3d打印店，不論你在哪裏，都可以享受到下載文件和打印3d物品的服務。
市場營銷中，“買家評論”等直接的用戶反饋將變得更重要。相比傳統的雜誌、電視廣告，現在的用戶更相信亞馬遜、yelp等網站和app上的“買家評論”，這也是最強有力的市場營銷方式。應用3d打印技術後，製造商一開始就是根據用戶的需求設計產品的，製造周期比以往更短，也意味著能更快從用戶那裏得到新產品的即時反饋，然後再迅速改進產品。
總之，一切都在變化：參與者、投資者、生產過程、銷售過程……“用戶友好”的時代正在轉變為“產品友好”的時代。 互聯互通的3d社區<h4>3d打印的具體發展趨勢是什麽</h4>
首先，很快會出現的是，3d打印廠商會在網絡社區上互聯互通，重塑以家庭為基礎的3d打印時代的新供應鏈。這個3d網絡社區應該是這樣運行的：每個創客都可以在上麵發布3d產品的數字模型，其他創客（或這些創客的軟件）則可以決定哪些正好是自己需要的。或者，如果有人3d打印出一款零件，而這款零件正好是另一個商家組裝產品所需要的，這種需求的匹配也將在網絡上幾乎是自動完成的。這個網絡社區（很可能是個app）可以很容易地幫創客們計算出從中國或德國訂購一款3d打印零件的成本，然後再幫創客做出采購決定，一鍵下訂單並自動支付，最終組裝成品的人可能根本弄不清楚每個零件都是從哪裏來的。
針對這種經濟新趨勢，我很讚同蘭加斯瓦米（jp rangaswami）的觀點，未來的企業必須“為失控設計”，需要把原來的內部組織變成一個“社會組織”，用網絡結構代替層次結構，用開放代替封閉，並時刻準備為開源經濟做貢獻，而不是隻守著自己的專利。 創新加速期即至
由此看來，“創客運動”與3d打印的結合會在未來幾年引爆新一輪創新，3d打印應用的範圍將極大擴展，從現在打印塑料玩具到接下來打印汽車、房子等。
創客運動很有意思，它起源於矽穀，或說舊金山灣區。灣區有著悠久的“diy”（自己動手）的文化傳統，這也一直是矽穀成功的秘訣之一。矽穀素來以“車庫”知名，而不是以大工廠。創客運動始於2005年，tim o’reilly出版社（專門出版計算機圖書）的戴爾·多爾蒂（dale dougherty）創辦了“make”雜誌，很快於2006年在聖馬特奧舉辦了第一屆創客節（the maker faire）。
如今，創客節已經遍布全世界。2006年在門洛公園成立的tech shop，是一個既共享課程，又提供工具的工作室。創客們還可以在諸如etsy［2005年由羅伯特·卡琳（robert kalin）創立於紐約］這樣的網站上分享自己的成果，在諸如instructables（一個為diy項目而生的門戶網站）這樣的網站上分享自己的經驗和知識。
2009年，大衛·維克利（david weekly）和其他幾個人一起創辦了hacker dojo，一個為創客們服務的孵化器（或說創客空間），類似的地方還有舊金山的“嗓音橋”等。在這些地方，年輕的創客們可以大膽實驗和動手製造，甚至可以重新發現自己的童心。“嗓音橋”的創始人米奇·奧特曼跟我說，一個為創客打造的地方應該有點像一個有很多互動玩具的科學博物館，但同時也應該給創客們一些自我探索的感覺。2011年，autodesk收購了instructables網站，並推出了一個“藝術家駐留計劃”（artists-in-residence program）項目，名字是pier 9。正是在這個時間點上，創客運動遇到了3d打印文化，也正是在這一時期，這些創客空間能買得起3d打印機了。
於是你會發現，當創客們紛紛玩起了3d打印機，事情很快開始變得瘋狂了。比如，2011年，安迪·基恩（andy keane）和吉姆·斯坎蘭（jim scan）在英國南安普頓大學3d打印了一架小飛機。2014年，紐約的路易斯·德羅莎（louis derosa）用他的3d塗鴉筆（3doodler）做出了六旋翼無人機。威斯康星州的一名學生布萊恩·塞拉（bryan cera）3d打印了一個手機，就像手套一樣是可穿戴的。
已經有人開始嚐試打印汽車了。2013年，加拿大的吉姆·侯爾（jim kor）展示了他發明的urbee，一輛具有3d打印車身的汽車，現在吉姆還正在眾籌他的第二輛能夠從舊金山開到紐約，穿越美國的3d汽車。2014年，亞利桑那州的local motors公司在44小時內3d打印了一輛電動汽車，使用的是橡樹嶺國家實驗室（ornl）開發的一種特殊機器，使用的模型是由塑料和碳纖維做成的，世界第一台3d打印車strati就這樣誕生了。local motors公司還計劃在2016年開始銷售一種名為lm3d swim的3d打印車，相比豐田和通用汽車通常要花5~6年才能設計製造出一輛新的車型，local motors覺得可以從零開始，一年之內就造出一台新車。2016年，德國公司ap works推出了一台3d打印的電動摩托車，稱為“光明騎士”（light rider）。
確實，3d打印一輛車現在比你買一輛真的還貴，而且很可能也沒有你買的好開。但是，至少這些實驗者們已經證明了它的可行性和潛力！
房子也能3d打印了。2014年，上海一家3d廠商用一台巨大的3d打印機在不到24小時內就打印出了10幢房屋。2015年，意大利的世界先進節能工程（wasp）3d打印出了一幢五層樓的房子，並用一台更大的3d打印機打印出了一幢豪華別墅。想象一下這些實驗變得更普及後會發生什麽吧！
3d打印還能幫助再現古建築。當伊拉克和敘利亞的isis組織即將入侵敘利亞巴爾米拉的古城時，英國數字化考古學研究所（institute of digital archaeology）就請求誌願者們用3d相機拍下當地曆史古跡的照片。2016年，這些研究者通過3d照片和打印機製造出了巴爾米拉古城遺跡中擁有兩千年曆史的凱旋門副本，將其放置在了倫敦特拉法加廣場。我真希望之前有人能對毀於塔利班炸藥的巴米揚大佛（毀於2001年阿富汗戰爭）做同樣的事情。
陶瓷藝術品也能3d打印了，2014年，荷蘭的vormvrij開始3d打印和銷售陶瓷物品，2015年，佛羅裏達州的deltabots推出了專為陶瓷設計的3d打印機。總之，這個領域瘋狂、有趣的嚐試層出不窮：對喜歡吃巧克力的我來說，我很樂意聽到，2012年，從英國埃克塞特大學裏走出來的choc edge公司發明了3d巧克力打印機，名為“巧克力創造者”。
鑒於目前創客運動和文化在全球方興未艾，創客空間和孵化器遍地開花，每一家都很可能會購買3d打印機這種創客必備裝置，接下來3d打印領域的創新會更值得期待，3d打印能做的事情會越來越多。 製造趨於極簡
如前所說，工具和過程的簡化和便捷已經成為3d打印技術發展的重要趨勢。3d打印正在推進產品生產的“民主化”進程，但我們首先需要產品設計的“民主化”。大部分產品設計者都會從已有的一款產品著手，修改功能或外觀後，將其變成另一款新產品。在3d打印的時代，要做同樣的事情，我們首先需要一台3d掃描儀。問題是，雖然現在我們已經有3d打印機了，但它們都還不是3d掃描儀。3d掃描儀還是一個單獨的機器，而且也不便宜。
3d掃描不是一項新技術，20世紀60年代就已經有3d掃描儀了。過去我們早就使用激光雷達（lidar）來獲知一個物體的三維信息了。1971年的時候激光雷達就被用於探測月球表麵了。如今激光雷達則成了穀歌無人駕駛汽車的“眼睛”。
第一款商業化的產品是一部頭部掃描儀，1987年由大衛（david）和勞埃德·阿德爾曼（lloyd addleman）在蒙特利的控件實驗室研發出來的。緊隨其後的是1990年日本nkk公司發明的3d掃描儀以及法國的vision 3d，英國的3d掃描儀（1994年的replica和1996年的modelmaker），得克薩斯的digibotics，洛杉磯ben kacyra的cyra technologies（1998年的cyrax，2001年被瑞士的leica收購）以及cyberware自己。2010年，微軟為xbox 360遊戲機推出的kinect動作感應設備，實際上2005年就被發明了，是3d掃描技術的一個副產品。
如今我們已經有了手持3d掃描儀，比利時4ddynamics公司的iiidscan primesense掃描儀，中國先臨三維（shining 3d）的einscan-s掃描儀以及英國fuel3d的scanify掃描儀，價格都在2 000美元左右。當然也有一些價格上萬的掃描儀，比如artec公司的eva from luxembour、尼康的modelmaker mmdx以及加拿大creaform的handyscan。
我們也已經有了能夠連接到智能手機或平板電腦的3d掃描儀，比如3d systems的cubify isense，eora，這也是一個眾籌項目。ipital推出了一個名叫structure sensor的便攜式3d傳感器，可以搭載在ipad的背部，同樣是眾籌的項目，價格隻要幾百美元。
同時，我們也有桌麵的掃描儀，比如多倫多matter & form的mfs1v1，也是眾籌項目，它用一個轉盤來掃描物體。洛杉磯nextengine的ultra hd掃描儀，makerbot公司的2016 digitizer。這些3d掃描儀都可以創建一個在電腦上操作的數字文件。2014年，兩款產品改變了3d打印的曆史，洛杉磯aio robotics的zeus以及中國台灣xyzprinting的da vinci aio：這兩款產品終於將3d掃描和3d打印結合了起來。
一款叫作peachy printer（桃色打印機）的3d打印機也有望解決這個問題，peachy printer是在kickstarter上眾籌的一款激光3d打印機，當與攝像頭結合後，peachy printer又可以變身為3d掃描儀。peachy printer會不斷產生一束直線激光，當360度旋轉物件時，攝像頭會拍下物體圖片，據此勾畫出3d模型。
還有一種創新解決方案是，將每個人的智能手機變成3d掃描儀。加州理工學院阿裏·哈吉米瑞（ali hajimiri）的研究小組正在研發一種一毫米級芯片（one-millimiter chip），該芯片可以直接安裝到智能手機裏，將你的智能手機變成一台3d掃描儀。微軟首席研究員沙赫拉姆-伊紮迪（shahram izadi）和他的同事也在2015年研究出了讓普通手機變成3d掃描儀的方法，智能手機加載他們研發的係統後，隻需手機自帶的攝像頭和處理器就可以掃描3d物品。同年，麻省理工學院媒體實驗室拉斯卡爾（ramesh raskar）的團隊發明了一種“偏光式3d技術”（prized 3d），該技術極大地提高了3d掃描的質量，未來有一天也許我們的智能手機就能安裝上高質量的3d相機。
接下來有一天，我們將可能實現的是，用手機給某樣物體拍個照，用一些3d設計軟件修改，然後再3d打印出來一個複製品。
這裏還有一個問題是，很少有人有耐心學習cad設計軟件到底怎麽使用，尤其是3d版的。現在大部分“創客”使用的都是開源平台已有的模型，比如從3d模型庫thingiverse上下載一個設計好的模型，直接打印出來。
3d設計和建模方麵當然也有不少進步。目前最具影響力的一些工具是：法國達索的catia（1981），波士頓parametric technology公司的pro / e（後來更名為creo）（1987），舊金山gary yost公司的3d studio（1990年成立，1992年被autodesk收購後更名為3ds max），得克薩斯州newtek公司lightwave3d（1990），波士頓jon hirschtick公司的solidworks（1995年成立，1997年被dassault收購），亞拉巴馬州intergraph公司的solidedge（成立於1996年，2007年被siemens收購），洛杉磯pixologic公司的zbrush（成立於1999年），autodesk的inventor（1999）以及科羅拉多st software的sketchup（成立於2000年，2006年被穀歌收購）。
這些工具的問題是，他們用起來實在過於複雜了！雖然它們的功能也越來越強悍，但價格和複雜指數也一直在飆升。但是，過去20年裏也出現了很多便宜的甚至是免費的工具，比如開源項目blender（荷蘭，1995）以及freecad（德國，2002），autodesk 123d（2009），pixologic的sculptris（2009）以及kai backman公司的tinkercad（2011，2013年被autodesk收購）。
如何更便捷地進行設計這個問題當然有人嚐試解決了。比如，視頻遊戲minecraft自從2011年被瑞典設計師馬庫斯·泊鬆（markus persson）發明出來之後引起了很大的反響。因為連兒童都可以使用minecraft類似堆積木的概念來設計出複雜的3d模型。
2014年，法國的西爾萬·於埃（sylvain huet）用相同的理念研發了3dsh設計軟件，零基礎的3d建模愛好者也可以簡單快速地學習如何設計。此外，將3d建模應用到ipad等平板電腦，使用雲儲存分享並促進設計者之間的互相溝通等方麵也已經有了大量的嚐試。比如，autodesk的兩名前員工埃維·邁耶（evi meyer）和埃裏克·薩丕爾（erik sapir）2014年在舊金山創立了3d設計軟件umake，提供autodesk的3d設計工具的手機版。再比如，2015年，autodesk為創客們設計3d物體增加了一個基於雲端的服務forge，與一個風險基金spark一起來投資這個領域最大膽的想法。2015年，舊金山的王喆柳怡（rita wong）發布了valsfer，一款連接設計者和製造商的社交平台。
一個3d模型通常都會被編碼成stl格式，然後設計師可以用stl編輯工具對它進行修改，比如意大利的開源軟件mesb（2005年在比薩大學研發的），或加拿大的編輯工具meshmixer（多倫多大學的瑞安·施密特開發的，後來被autodesk收購）。當stl文件準備被發送到一個3d打印機時，我們還需要一個工具將stl轉化為3d打印機的係列打印指令。這就意味著要將3d模型“切片”，這個過程中使用的軟件也因此有時被稱為“切片機”。比如，reprap社區的標準3d打印軟件，開源的slic3r，ultimaker公司的cura，俄亥俄州的simplify3d。
聽起來很複雜對吧?但趨勢是簡化這個過程，幾年內這個行業就會麵目全非。比如，微軟在3d打印上就有一個全麵的商業策略。2013年，微軟為windows 10操作係統推出了3d掃描和建模，微軟的用戶可以掃描、下載、編輯和打印3d模型。如果你還沒有3d打印機，微軟還跟materialise合作提供一種基於雲端的服務，可以將你的3d打印物品送貨上門。
當3d打印的工具和過程越來越簡單和便捷，直到價格變成消費級後，你就可以3d打印出自己的家具了！步驟很簡單：掃描你的茶杯，修改茶杯的3d模型，然後將你自己版本的茶杯打印出來。
更酷的是，接下來，你可以直接打印出家人和朋友的3d縮微模型了！而不是像現在這樣打印出來平麵的照片！2015年，洛杉磯的cokreeate已經開始了這種嚐試，他們提供一種3d打印人的複製品的服務，他們用artec掃描儀做成一個人體3d模型，然後再用一台z corp 3d打印機製造一個你的副本。
最終的目標應該是“雙向製造”：從數據庫中選擇一個物體的三維模型—將它的數字文件3d打印下來—手動修改它—3d掃描它—上傳該物品新的數字文件—3d打印新的數字文件，也就是一個嶄新的你的設計作品。在這個過程中，手工修改的自由感和3d打印的精確度就被結合到了一起。這方麵不乏嚐試者，比如，2015年，英國蘭開斯特大學傑森·亞曆山大（jason alexander）的團隊發明的混合設計技術reform，它專為黏土設計（使用黏土的優勢是，直到你把它放進烤箱之前，它都是柔軟的，你可以按自己的喜好多次重塑它），將3d建模、打印與手工雕塑融合在一起，創作者可以同時使用3d打印技術和手工雕刻技術製作黏土對象。 生物打印人體器官<h4>3d打印在醫學發展方麵的應用前景如何</h4>
3d打印已經在嚐試打印人體組織了，這確實不是在開玩笑。最先認真應用3d打印技術的就是醫療保健行業，因為每個人的身體都是不同的，定製一些醫療輔助產品就很有必要，比如人造牙冠、助聽器以及人工髖關節置換材料等。
如果3d打印可以進一步打印我們身體內部的器官，這就會在醫學上帶來更大的革命。根據美國衛生和人類服務部提供的數據，現在有超過100 000人正在等待器官移植，每十分鍾這個名單上就會多一個名字。人體組織和器官的生物打印已經有不少實驗了，幾乎每年都有新進展。想象一下吧，3d打印加上再生醫學可以在多大程度上改變未來的手術行業。
1997年，亞利桑那大學生物醫學工程項目創始人斯圖爾特·威廉姆斯（stuart williams），使用nscrypt上的工具製造了被稱為生物組裝工具（bio assembly tool）的第一版3d生物打印機，2001年，威廉姆斯3d打印出來了一個活的組織。2004年，克萊姆森大學（clemson university）的托馬斯·博蘭（thomas bnd）用噴墨打印技術製造出來了心髒組織。2006年，美國政府通過博蘭的專利“活細胞噴墨打印”之時，也是3d生物打印“官方”的誕生時間。同年，牙科市場誕生了專門的3d掃描儀和3d打印機。隨後，美國3d打印公司solidscape推出的d66型3d蠟型打印機也是專門應用於牙科的。
2007年，3d打印機公司arcam的打印機被用來打印一個髖關節。2008年，3d打印公司stratasys發明了一種“生物相容性”的材料，也就是說，人體將不會排斥這種材料。同年，成立於密蘇裏州立大學的生物打印技術公司organovo使用nscrypt的3d打印機打印了一個血管。
2010年，生產定製假肢護套的bespoke innovations公司［由斯科特·薩米特（scott summit）和肯尼思·特勞納（keh trauner）創立於舊金山］開始打印不僅定製化而且外形精致的假肢。斯坦福大學喬爾·薩德勒（joel sadler）的團隊3d打印的“jaipurknee”，是普通人也能負擔的起的廉價的膝關節，“jaipurknee”在印度成了大新聞。
還是在2010年，organovo公司研發了一台可以打印人體組織的生物打印機，mmx生物打印機。organovo還開始跟autodesk合作研發一款3d設計軟件，可用於organovo的novogen mmx生物打印機。
2011年，華盛頓州立大學的薩斯米塔·博斯（susmita bose）3d打印出來了一種像骨頭一樣的材料。2012年，朱爾斯（jules poukens）醫生開創先河，做了全球首例這樣的手術：將3d打印的鈦金屬下頜骨植入一個83歲的女病人下巴裏。
2013年，科羅拉多一個17歲的高中生3d打印出來了一隻機械手臂。華盛頓州的伊萬·歐文（ivan owen）3d打印了一隻機器人的手。同年，普林斯頓大學邁克爾·麥卡爾平（michael mcalpine）的團隊和康奈爾大學的傑森·斯佩克特（jason spector）的團隊合作打印出了兩隻耳朵。
2014年，肯塔基州的創業公司advanced solutions推出了一個名為bio assemblybot（bab）的機器人，以及tsim（tissue structure information modeling）軟件，這是一款用於生物領域的cad軟件，用戶用該軟件構建生物模型，然後用bioassemblybot製造。tsim和bab可以讓人們簡單地設計和製造生物結構。
2015年，多倫多大學馬特·拉托（matt ratto）的團隊為一個年輕的烏幹達女人3d打印了人工腿的一個關鍵部件。同年，organovo3d打印了腎髒組織（但並不像一些媒體報道的那樣是整個腎髒）。還在同年，佛羅裏達的nscrypt公司研發了te（組織工程）生物打印機。
現在很多國家都有3d生物打印機了：瑞士的regenhu，俄羅斯的bioprinting solutions，日本的cyfuse biomedical以及中國的捷諾飛（regenovo），新加坡的bio 3d。同時，我們也有了第一批“低成本”生物打印機，比如英國的3dynamic以及費城的biobots。
這個領域最著名的科學家是威克森林再生醫學研究所主任安東尼·阿搭拉（anthony at）。雖然關於他的新聞並不完全準確。比如，1999年他將一個3d打印的器官移植到人體上的故事（他們其實隻是3d打印了膀胱的一些支撐部件）以及2011年他的團隊3d打印了一個腎髒（其實是一個微型腎），但每一年，這位科學家都在向3d打印人工器官方麵更進了一步。
還有一位在3d打印領域工作數年的科學家珍妮弗·劉易斯，她從2013年開始首先在伊利諾伊大學和哈佛大學研發出了一種特殊的油墨，也是我們的身體不會排斥的材料。值得一提的還有威克森林研究所的詹姆斯·優（james yoo），詹姆斯正在研究3d打印皮膚層，可以用來直接噴在皮膚被燒傷的地方做美容。
對我來說，最令人興奮的實驗是2014年由威廉·魯特（william root）完成的，他當時還是紐約的一個工業設計係的學生，他用一種三維掃描技術（fitsocket technology）在麻省理工學院的一個實驗室拍到了病人腿部的細節，設計出了目前適應性最好的假肢。然後，他3d打印出了一種他稱為exo-prosthetic的假肢，一種可以準確複製被切除下來的四肢的鈦金屬外骨骼。
當然，因為現在我們仍舊處於3d打印領域的史前時期，所有這些3d打印的四肢和器官都沒法跟人體真實的部分相比。更重要的是，我們雖同為人類，但每個人的四肢和器官都是不同的，這些3d打印出來的四肢必須實現定製化和個性化，相比現在我們有的假肢，那才是真正能代表3d打印之進步性和優越性之處。 “想不到”處更驚喜
未來，3d掃描和打印普及後，帶來的影響將不僅是製造業、醫學等領域，我們社會和生活的很多方麵可能都會被改變。
拿我喜歡的藝術來說，現在已經有很多藝術家使用3d打印進行創作了。當更多人使用這種技術後，可以想象，原來需要大量練習才能勝任的雕塑、陶藝等製作藝術首先會被重塑，藝術的“門檻”會大大降低，那些對藝術和時尚擁有良好“感覺”的人們都可以在設計軟件和3d打印機的幫助下迅速成設計師了，包括設計珠寶、衣服等。藝術和科技的深度融合還會給我們的未來帶來更有趣的改變。
比如，未來有一天，3d打印會變成一種家庭愛好，人們就是純粹拿它來玩。就像現在這一代的孩子都在玩樂高積木，未來一代的孩子會直接3d掃描某個喜歡的東西，然後按自己的意願修改，再直接3d打印出來玩。以前孩子們在學校裏都會比賽畫畫，畫得最好的作品會在教室的牆上展出。而未來一代的孩子們在學校裏會被老師要求製造一個有創意的物體，而那些做得最出色的會在學校展覽廳裏展示。
再比如，人們會將3d打印技術用於社交軟件中，我將自己設計的一款玩具的3d模型用手機發給你，你接收後直接下載打印出來，現在流行“表情包”，以後可能會流行“三維模型包”（意大利的solido3d推出的olo message已經在嚐試了）。
3d打印普及更多普通家庭後，人們就會3d打印需要的家具或者就是打印著玩。你一定有很多次希望自己最喜歡的椅子可以再高一點，或者電視櫃再低一點等，這在以後都不是問題，你可以3d掃描、修改和打印很多實體物品。人類將回到很多個世紀之前的“工匠社會”。不同的是，在這個全新的工匠社會裏，我可以將某個物品的3d數字文件傳給你，比如我家的複古花瓶，幾分鍾內，你就可以下載並將這個花瓶3d打印出來，就像現在你打印一封郵件一樣便捷，同樣，你可以打印出任意數量的一模一樣的花瓶。
當然，3d打印並不能打印一切東西，很多東西依然要求非常複雜的設計和製造工藝，也依然需要大工廠來製造，但3d打印會成為我們生活中的一部分。
這些還都是我們能夠想到的，但我不太確定人們隻會用3d打印來打印我們已有的東西。3d打印和其他科技一樣，它更大的魅力在於，人們很有可能會將它用在我們今天完全想不到的用途上，從而給我們的生活帶來全新的衝擊和震動，因為今天還沒有人能想到的東西，明天往往才會變成真正的革命！