一根看似普通的線條輕輕放入水中，隨著時(shí)間的變化，奇跡發(fā)生了：線條慢慢推移、旋轉(zhuǎn)、改變，經(jīng)過(guò)一系列的盤(pán)曲折疊，最終形成正四面體的形態(tài)。神奇的是，完全沒(méi)有外接設(shè)備參與這一切。幾個(gè)月前，在美國(guó)加州長(zhǎng)灘市舉辦的娛樂(lè)和設(shè)計(jì)大會(huì)（TED）上，來(lái)自美國(guó)麻省理工學(xué)院的建筑系講師斯凱拉·蒂比茨展示了“夢(mèng)幻”的4D打印技術(shù)，當(dāng)這些看似電影特技的自動(dòng)變形橋段真切地展現(xiàn)在人們面前時(shí)，它毫無(wú)懸念地收獲了全世界的驚嘆與艷羨。

　　而后不久，在大洋彼岸的中國(guó)，幾只“準(zhǔn)4D打印概念股”也同樣夢(mèng)幻般地上演了一出“蝴蝶效應(yīng)”。在同一天內(nèi)，法爾勝、圣萊達(dá)、博威合金、西部材料、博云新材等個(gè)股均強(qiáng)勢(shì)漲停，其原因是上述廠家能夠生產(chǎn)和銷(xiāo)售“鎳鈦”記憶合金、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的粉末冶金復(fù)合材料產(chǎn)品，或是擁有稀有金屬?gòu)?fù)合材料等領(lǐng)域多件專(zhuān)利。

　　3D打印方興未艾，4D打印橫空出世，是概念炒作，還是前瞻探索？在接受本報(bào)記者采訪時(shí)，業(yè)內(nèi)人士指出，從全球?qū)＠季謥?lái)看，目前有關(guān)4D打印專(zhuān)利文獻(xiàn)還很少，受當(dāng)前3D打印機(jī)、打印材料以及技術(shù)成熟程度等因素影響，4D打印仍停留在研發(fā)階段，尚不具備大規(guī)模應(yīng)用的可能，4D打印技術(shù)從飄在云端的概念到真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，也有賴(lài)于復(fù)合材料等相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展。

　　4D打印“初駕到” 股票飄紅引深思

　　當(dāng)颶風(fēng)來(lái)臨時(shí)，管道可以變得更利于排水，當(dāng)洪峰過(guò)去后，管道又縮回原來(lái)的大小；在地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)，管道可以彎曲、變形，甚至可以自我組裝和修復(fù)——你是否也想擁有這樣神奇的管道？

　　在娛樂(lè)和設(shè)計(jì)大會(huì)上，4D打印的華麗登場(chǎng)，確實(shí)為諸如“建造收縮自如的排水管道”這樣貌似不切實(shí)際的想法提供了技術(shù)支撐。一位業(yè)內(nèi)人士在接受本報(bào)記者采訪時(shí)介紹，所謂4D打印技術(shù)，就是在傳統(tǒng)3D打印的概念中加入了“時(shí)間”元素，被打印物體可以隨著時(shí)間的推移而在形態(tài)上發(fā)生自我調(diào)整。按照設(shè)想，該技術(shù)可以被應(yīng)用到家具、汽車(chē)、醫(yī)療等領(lǐng)域，但由于技術(shù)復(fù)雜，目前僅能實(shí)現(xiàn)打印“可以自動(dòng)變形的條狀物體”。

　　先進(jìn)的技術(shù)理應(yīng)受到“追捧”，由于4D打印概念涉及變形材料，很多人可能由此想到了“記憶合金”等相關(guān)技術(shù)，法爾勝、圣萊達(dá)、西部材料等個(gè)股一度強(qiáng)勢(shì)漲停。法爾勝公司與美國(guó)佩爾科技合資設(shè)立法爾勝佩爾材料科技公司，生產(chǎn)和銷(xiāo)售“鎳鈦”記憶合金；圣萊達(dá)公司則以7983萬(wàn)元投資高精度鈦鎳合金記憶式溫控器自動(dòng)化生產(chǎn)線技改擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目；西部材料公司則是承繼了西北有色金屬研究院金屬?gòu)?fù)合材料、難熔金屬和貴金屬業(yè)務(wù)研發(fā)力量，擁有多件稀有金屬?gòu)?fù)合材料相關(guān)專(zhuān)利。

　　美麗的誤會(huì)也導(dǎo)致了企業(yè)的不安，今年2月28日晚間，西部材料與薄云新材均發(fā)布澄清公告，表示公司業(yè)務(wù)并未涉及“4D打印領(lǐng)域”，也未從事“4D打印材料研發(fā)”，為熱切的市場(chǎng)潑了一盆勸之理性思考的冷水。

　　專(zhuān)家指出，現(xiàn)在發(fā)展的3D打印是可以想象的x、y、z三方向的直觀立體，而所謂4D打印并非新技術(shù)，只是在原來(lái)基礎(chǔ)上使用特殊材料。對(duì)于市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，4D打印受到如此熱捧，有關(guān)商家更應(yīng)該遠(yuǎn)離概念炒作，業(yè)界更應(yīng)該理性思考。沒(méi)有技術(shù)根基的4D打印，即便能夠讓股市短時(shí)亢奮，但最終可能只是空中樓閣，留下盲目跟風(fēng)者的一片嘆息。

　　專(zhuān)利布局尚不足 產(chǎn)業(yè)發(fā)展需理性

　　可自動(dòng)修復(fù)“破洞”的牛仔褲，真空中“平板”放置，受外力刺激后會(huì)自動(dòng)變形成沙發(fā)的家具，隨著外部環(huán)境變化而產(chǎn)生形變的輸水管道……像科幻小說(shuō)一樣的情節(jié)著實(shí)讓人們著迷，4D打印究竟新在何處？

　　目前對(duì)于4D打印的可編程材料，各方眾說(shuō)紛紜，但主要存在兩種觀點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為，4D打印需依托記憶合金，由于這種合金在外力作用下會(huì)產(chǎn)生變形，當(dāng)把外力去掉，在一定的溫度條件下，能恢復(fù)原來(lái)的形狀；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，4D打印材料并非記憶合金，原因在于4D打印的理念是讓物體如機(jī)械般“自動(dòng)”創(chuàng)造，而不是先設(shè)定好物體然后再制造。

　　記者以“4D打印”為關(guān)鍵詞在中文專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行專(zhuān)利檢索，尚未發(fā)現(xiàn)直接與之相關(guān)的專(zhuān)利文獻(xiàn)。記者又以“可編程材料”以及與之接近的“變形分子”和包括生物薄膜在內(nèi)的“合成生物”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，發(fā)現(xiàn)中文專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)沒(méi)有與變形分子相關(guān)的記錄，而與生物薄膜相關(guān)的專(zhuān)利有48項(xiàng)。記者在外文專(zhuān)利全文庫(kù)中檢索發(fā)現(xiàn)，與變形分子相關(guān)的僅有2項(xiàng)，與生物薄膜相關(guān)的有數(shù)千項(xiàng)。在國(guó)內(nèi)、國(guó)外專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)檢索獲得的與自組裝相關(guān)的可編程材料專(zhuān)利約有數(shù)十項(xiàng)，且大部分是用于DNA或納米結(jié)構(gòu)等微觀領(lǐng)域。

　　一位業(yè)內(nèi)專(zhuān)家經(jīng)過(guò)專(zhuān)利檢索后告訴記者，在與4D打印有關(guān)的自組裝技術(shù)方面，全球?qū)＠麛?shù)量接近1萬(wàn)項(xiàng)，而具體在分子自組裝技術(shù)方面，在中國(guó)專(zhuān)利數(shù)據(jù)全文庫(kù)檢索“分子自組裝”獲得的結(jié)果接近1000項(xiàng)專(zhuān)利，在外文專(zhuān)利全文庫(kù)中檢索“Molecular/biomolecular self-assembly”（分子/生物分子自組裝），所得結(jié)果超過(guò)1000項(xiàng)；記憶金屬方面，在中國(guó)專(zhuān)利數(shù)據(jù)全文庫(kù)檢索“記憶金屬”或“形狀記憶”獲得相關(guān)結(jié)果300余項(xiàng)，而在外文專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)的文獻(xiàn)數(shù)量也有數(shù)百項(xiàng)。

　　上述專(zhuān)家認(rèn)為，從全球?qū)＠季謥?lái)看，目前有關(guān)4D打印專(zhuān)利文獻(xiàn)還很少，涉足4D打印的企業(yè)更是少之又少，“4D打印還只停留在概念領(lǐng)域，欲談產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，還為時(shí)尚早”。

　　“4D、3D”不可分 少炒概念多實(shí)干

　　“飯要一口一口吃，路要一步一步走。”南京紫金立德電子有限公司總裁連寧告訴記者，就目前來(lái)看，3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)才剛剛起步，4D打印受到如此熱炒，不僅不會(huì)對(duì)技術(shù)發(fā)展帶來(lái)幫助，反而會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。

　　“4D打印不過(guò)是3D打印技術(shù)龐大家族中的一個(gè)極小分支，目前還看不出有多大工業(yè)價(jià)值。”有18年增材制造研究經(jīng)歷的“長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授”、西北工業(yè)大學(xué)凝固技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任黃衛(wèi)東告訴記者，“以為4D打印一定比3D打印高明，可能是因?yàn)椴涣私?D打印的技術(shù)原理。”

　　數(shù)據(jù)顯示，2012年我國(guó)3D打印市場(chǎng)規(guī)模約5億元人民幣，占全球3D打印市場(chǎng)規(guī)模的1/20，專(zhuān)家預(yù)計(jì)，未來(lái)3年中國(guó)3D打印市場(chǎng)規(guī)模有望突破100億元人民幣，成為全球最大市場(chǎng)。

　　然而，美好的機(jī)遇面前也存在著發(fā)展隱憂，國(guó)內(nèi)3D打印行業(yè)的發(fā)展還面臨著諸多問(wèn)題。黃衛(wèi)東告訴記者，我國(guó)增材制造技術(shù)科研實(shí)力并不低于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，但科研單位與企業(yè)間缺乏有效溝通，未能形成產(chǎn)學(xué)研一體化的良好機(jī)制；另一方面，真正從事數(shù)字化增材制造的研究人員還十分有限，研究團(tuán)隊(duì)力量尚顯不足。

　　不僅在研發(fā)機(jī)制上存在問(wèn)題，在4D打印最為重要的材料方面，現(xiàn)有3D打印的技術(shù)儲(chǔ)備也存在軟肋。中國(guó)3D打印網(wǎng)主編周智勇在接受本報(bào)記者采訪時(shí)坦言，材料的限制使3D打印的價(jià)格居高不下，快速成型產(chǎn)業(yè)在和傳統(tǒng)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)體現(xiàn)不出明顯優(yōu)勢(shì)，“國(guó)內(nèi)3D打印企業(yè)及科研單位亟待加強(qiáng)對(duì)新材料的研發(fā)”。

　　“無(wú)論是3D打印，還是4D打印，耗材昂貴都是制約其發(fā)展的重要問(wèn)題，為促進(jìn)快速成型產(chǎn)業(yè)發(fā)展，相關(guān)部門(mén)應(yīng)與企業(yè)、市場(chǎng)需求形成合力。”北京華科恒業(yè)有限公司總經(jīng)理房彥彬在接受本報(bào)記者采訪時(shí)表示。

　　看來(lái)，少空談概念，多來(lái)點(diǎn)實(shí)干，4D打印才能為期不遠(yuǎn)。（知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào)　記者　張海志　實(shí)習(xí)記者　朱明楓）