3D打印雙刃劍

文/沈臻懿

3D打印雙刃劍

Advantages and Disadvantages of 3D Printing Technology

文/沈臻懿

人類操縱原子和分子的新能力帶來了制造業(yè)的顛覆性革命： 3D打印。該技術(shù)的成熟發(fā)展與運(yùn)用，不僅大大降低了生產(chǎn)成本與生產(chǎn)周期，更因其生產(chǎn)門檻較低而易為普通民眾所掌握。不過，正是由于3D打印技術(shù)的這一特性，使得其在刑偵領(lǐng)域中也衍生出正負(fù)兩極的效應(yīng)。一方面利用3D打印技術(shù)對犯罪現(xiàn)場的打印與復(fù)原，可以令犯罪調(diào)查活動(dòng)更為直觀與形象；但另一方面，3D打印技術(shù)在槍支打印方面暴露出的弊端，則可能造成槍支的泛濫，使之成為刑事犯罪的潛在幫兇……

近年來，3D打印（3D printing）已逐漸成為普通民眾耳熟能詳?shù)囊豁?xiàng)熱門技術(shù)。相較于傳統(tǒng)技術(shù)而言，3D打印技術(shù)無需機(jī)械加工或借助模具，即可將計(jì)算機(jī)中的設(shè)計(jì)藍(lán)圖轉(zhuǎn)化為任何形狀的實(shí)物客體。通過該技術(shù)的運(yùn)用，不僅有效縮短了生產(chǎn)周期，更可全面提升生產(chǎn)效能。飛速發(fā)展的3D打印技術(shù)，在其自身籠罩了一層“造物于彈指之間”的魔幻色彩同時(shí)，其應(yīng)用范圍更是橫跨汽車、航空、航天、醫(yī)療、工程、設(shè)計(jì)、刑偵、軍事、珠寶、服飾等諸多領(lǐng)域。客觀而言，3D打印技術(shù)與刑事犯罪之間亦有著極為密切的聯(lián)系，甚至具有堪稱“雙刃劍”的特殊效應(yīng)。3D打印技術(shù)的特性，有助于發(fā)揮其在犯罪打擊中的獨(dú)特正能量；但這一特性，如果不加嚴(yán)格控制與規(guī)范，亦有可能被濫用而成為犯罪活動(dòng)的潛在幫兇……

3D打印技術(shù)的前世今生與工作原理

人們對于3D打印概念的最初感知，可能來自于科幻電影的劇情與場景。在一臺臺精密儀器的運(yùn)作下，各類豐富的食品、器具隨之被“打印”出來，甚至連劇中人物的皮膚、骨骼與肌肉，亦可通過儀器設(shè)備而予以“打印”。這些場景看似夸張而虛幻，但這的確與3D打印技術(shù)相吻合！

客觀而言，現(xiàn)實(shí)社會中的3D打印技術(shù)并非新鮮事物，其概念最初源自于19世紀(jì)美國所研究的地貌成型與照相雕塑技術(shù)。上世紀(jì)80年代中后期，美國科學(xué)家查爾斯·胡爾（Charles Hull）利用光敏樹脂材料，發(fā)明出了第一臺商業(yè)3D打印機(jī)。然而，3D打印熱的興起與飛速發(fā)展，則是近一兩年的事情。據(jù)沃勒斯合伙公司（Wohlers Associates）調(diào)查報(bào)告顯示，2012年全球3D打印市場的規(guī)模為22.04億美元，同比增長28.6%。沃勒斯合伙公司評估，未來3D打印市場還將呈現(xiàn)出兩位數(shù)快速增長的趨勢。面對3D打印技術(shù)的前世今生，不少人也將其稱為“上上世紀(jì)的理念，上世紀(jì)的技術(shù)，本世紀(jì)的市場”。

近年來，可謂婦孺皆知的“3D打印”實(shí)乃一種通俗稱法。其學(xué)術(shù)名稱則為快速成型技術(shù)（Rapid Prototyping & Manufacturing），或被稱之為增材制造技術(shù)。這一專門技術(shù)不需要借助于傳統(tǒng)機(jī)床、刀具與夾具，而是以物體或零件的三維模型數(shù)據(jù)為藍(lán)本，利用液體或粉末狀的黏合性材料，通過立體成型設(shè)備并以逐層打印疊加的方式來對實(shí)物進(jìn)行建構(gòu)。從3D打印的技術(shù)方式而言，其主要采用薄層堆疊的工作原理，由快速成型機(jī)，即通常所稱的3D打印機(jī)（3D Printers）在X-Y平面方向內(nèi)經(jīng)掃描形成物件的橫截面，而在Z方向則作間斷性的厚度位移，最終得以生產(chǎn)出三維成品。作為一系列快速成型技術(shù)的統(tǒng)稱，3D打印又可進(jìn)一步細(xì)分為UV紫外線成型技術(shù)、FDM熔積成型技術(shù)、DLP激光成型技術(shù)、SLS選擇性激光燒結(jié)技術(shù)、SLA立體光固化成型技術(shù)、LOM分層實(shí)體制造技術(shù)等專門類別。

簡單而言，3D打印與普通打印的原理基本類似。日常生活中常見的普通打印設(shè)備，如激光打印機(jī)、噴墨打印機(jī)等，系利用電子計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)文件對平面物體進(jìn)行打印。而與普通打印相比，3D打印只是在打印材料方面有所區(qū)別。普通打印的打印材料多為墨粉、墨水與紙張，而3D打印機(jī)內(nèi)所裝的，則是各類生產(chǎn)制造所需的樹脂、陶瓷、金屬、塑料等原材料。將3D打印機(jī)與電子計(jì)算機(jī)相連后，在計(jì)算機(jī)的控制下，即可將打印材料逐層累加后形成最終成品。可見，3D打印技術(shù)就是將三維客體轉(zhuǎn)換為若干二維平面，并通過疊加堆積的方式進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)作的方式，與傳統(tǒng)制造工藝高度依賴于車銑、模具等機(jī)械加工方式對原材料進(jìn)行切削、塑性與成型的特點(diǎn)有著極大的差異。數(shù)字化的制造模式不僅有效降低了制造工序的復(fù)雜程度，更無需大量人力、物力，便可直接從計(jì)算機(jī)模型數(shù)據(jù)中產(chǎn)生任意形狀的物件。生產(chǎn)制造難度的降低，也令這一技術(shù)得以逐步走進(jìn)公眾視野。

3D打印技術(shù)在打擊犯罪中的正能量

3D打印制品的三維立體以及實(shí)物感官等特性，使得其在刑偵領(lǐng)域，尤其是犯罪現(xiàn)場分析與重建方面具有天然優(yōu)勢。犯罪現(xiàn)場分析與重建中，偵查人員往往需要借助于案件現(xiàn)場情況以及獲取的犯罪信息與資料，對犯罪行為以及犯罪人的基本情況進(jìn)行討論、分析與推斷，并提出初步判斷性意見。傳統(tǒng)實(shí)踐中，偵查人員所依賴的多為文字性的現(xiàn)場勘查筆錄以及二維平面化的現(xiàn)場圖與照片。這在一定程度上也限制了偵查人員對于犯罪現(xiàn)場的還原效果。如果能通過三維立體方式對犯罪現(xiàn)場進(jìn)行重建與還原，無疑將進(jìn)一步有助于偵查人員深入與直觀地認(rèn)識犯罪行為以及犯罪人。

值得慶幸的是，當(dāng)前3D打印技術(shù)的高頻運(yùn)用與探索，使得上述理念已付諸于實(shí)踐，并進(jìn)一步豐富了犯罪現(xiàn)場分析與重建的技術(shù)手段。可以說，3D打印技術(shù)正在逐漸改變司法實(shí)踐中的犯罪調(diào)查與法庭審判活動(dòng)。自2010年起，日本東京警視廳科學(xué)搜查研究所就引入了3D打印技術(shù)用于犯罪偵查，并運(yùn)用3D打印技術(shù)對犯罪現(xiàn)場進(jìn)行復(fù)原與重建。

據(jù)相關(guān)媒體報(bào)道，為了偵破平成12年（2000年）12月30日東京都世田谷區(qū)職員宮澤一家四口被殺案件，日本警方于2013年12月18日利用3D打印技術(shù)“打印”并還原了犯罪現(xiàn)場：即宮澤一家四口（宮澤干雄本人及其41歲的妻子靖子、8歲的女兒新名和6歲的兒子REI）被害時(shí)所在的住所。據(jù)日本警方稱，該3D打印模型大小為犯罪現(xiàn)場實(shí)物的1/28，系科學(xué)搜查研究所使用石膏粉末“打印”形成。該3D房屋模型的屋頂可以拆卸，內(nèi)部結(jié)構(gòu)亦可進(jìn)一步拆分為一層、二層與二層陽臺等獨(dú)立部分，以充分還原當(dāng)時(shí)四名被害人遇害時(shí)所處的現(xiàn)場。該案自發(fā)生至今，已超過13年時(shí)間。十余年間，日本警方未能確定犯罪嫌疑人，且該案的偵查工作也缺乏明顯成效與進(jìn)展。2013年全年，日本警方收到民眾提供的有關(guān)該案的情報(bào)信息，甚至跌至歷史的最低點(diǎn)。僅僅83份情報(bào)的數(shù)量，遠(yuǎn)不及過去最低一年的246份。誠然，日本警方此前并未間斷向周邊居民的走訪與調(diào)查，甚至持續(xù)追查現(xiàn)場痕跡、物證所留下的線索，但始終未能獲得有突出價(jià)值的信息。此次，日本警方借助于3D打印技術(shù)所還原出的現(xiàn)場立體模型，與以往的二維平面圖相比，對人們所產(chǎn)生的直觀感知與沖擊則更為強(qiáng)烈。日本警方也希望以此挖掘周邊居民記憶深處的信息，以便于為案件偵破提供更多有價(jià)值的情報(bào)。同時(shí)，警方提供的該3D模型，也可讓偵查新人們更為直觀、詳細(xì)地了解當(dāng)年案發(fā)及現(xiàn)場周邊的情形，以便于其能盡快接收并融入案件的調(diào)查活動(dòng)。

當(dāng)前，3D打印技術(shù)對于犯罪現(xiàn)場的立體重現(xiàn)與復(fù)原的確值得稱贊，且在刑事偵查領(lǐng)域有著極為廣闊的應(yīng)用前景。

或成為犯罪潛在幫兇的3D打印技術(shù)

然而，除了該技術(shù)在犯罪打擊中所產(chǎn)生的正能量，3D打印技術(shù)的雙刃劍特性也日益凸顯。

3D打印技術(shù)簡便、迅捷的制造程序，使得生產(chǎn)者只要有打印圖紙?jiān)谑郑词故瞧胀ü姸伎伞拜p而易舉”地制造出其想要的實(shí)體物件，甚至槍支、彈藥都無所不包！2013年5月4日，美國擁槍組織“分散式防御”（Defense Distributed）的創(chuàng)始人，年僅25歲的德州大學(xué)法律系學(xué)生科迪·威爾遜（Cody Wilson）歷時(shí)僅一年時(shí)間，成功在德克薩斯奧斯汀試射了全球首支3D槍支。“分散式防御”組織稱，該3D槍支名為“解放者”（Liberator），其主體部分由一臺價(jià)值8000美元的3D打印機(jī)依照電子計(jì)算機(jī)中的設(shè)計(jì)圖紙，以逐層噴印方式所“打造”。除槍支的撞針為金屬外，其余16個(gè)部件均由ABS塑料所制成。從“分散式防御”組織所公布的信息來看，“解放者”能夠支持不同口徑的彈藥，并可使用標(biāo)準(zhǔn)手槍彈匣。雖然“解放者”僅僅在試射幾發(fā)子彈后就出現(xiàn)了槍體碎裂，但其畢竟已是一支具有一定殺傷力的熱兵器。令人倍感憂慮的是，隨著“分散式防御”組織將3D槍支打印圖紙上傳至互聯(lián)網(wǎng)，僅2013年5月間，圖紙的下載數(shù)量就已超過10萬余次，這也使得任何人隨時(shí)隨地打印一支可用手槍成為可能。除此之外，更令人擔(dān)憂的還不止于此。據(jù)悉，該支由ABS塑料所制成的槍支，可以成功逃避電子偵測器的甄別。雖然根據(jù)科迪·威爾遜的設(shè)想，“解放者”內(nèi)還有一個(gè)非3D打印部件，即一塊六盎司重的鐵塊，以使其能被電子偵測器所識別。但網(wǎng)絡(luò)用戶往往不會遵循上述規(guī)定。通過下載3D打印圖紙，任何人都可以在私底下制造槍支。全塑料的槍支部件，也對電子偵測帶來了極大隱患。可以說，“解放者”的出現(xiàn)，實(shí)實(shí)在在地為3D打印技術(shù)敲響了一次警鐘。

此外，就當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)情形而言，3D打印技術(shù)已為犯罪團(tuán)伙所利用，用以“打印”讀卡器，并安裝于自動(dòng)取款機(jī)中，借此竊取被害人的財(cái)物。在暴力犯罪方面，雖然作案人目前仍多借助于傳統(tǒng)途徑獲取槍支，但隨著3D打印技術(shù)的日益大眾化，并不能排除其通過這一方式來獲取槍支。或許，3D打印技術(shù)在犯罪領(lǐng)域的潘多拉魔盒正在迅速開啟……

為了驗(yàn)證3D打印槍支可能成為犯罪活動(dòng)的潛在幫兇，2013年5月10日，英國《星期日郵報(bào)》的兩名記者將其根據(jù)下載的設(shè)計(jì)圖紙所制成的3D打印塑料槍支偷偷藏匿于衣物中并輕而易舉地通過倫敦火車站的安檢系統(tǒng)，順利將槍支帶上了駛向法國巴黎的“歐洲之星”火車。

隨著此列“歐洲之星”的起步，兩名記者從容地從衣物內(nèi)取出3D打印槍支的各項(xiàng)塑料部件并進(jìn)行組裝。僅僅30余秒的時(shí)間，兩人就成功地將槍支裝配完成。其后，兩名記者更是將3D打印槍支揣在衣服口袋之內(nèi)，并在多個(gè)列車車廂內(nèi)徘徊。甚至，這兩人還公然在其他乘客之間，拿出那支3D打印槍支拍了多張照片。在實(shí)施這一連串的動(dòng)作過程中，兩名記者始終沒有遭到任何人的盤問與阻攔。最終，《星期日郵報(bào)》的這兩名記者不但順利騙過了英國安檢人員與法國警方的檢查，更成功避開了金屬探測儀的偵測。其后，兩人攜帶著這支3D打印槍支乘坐“歐洲之星”越過英吉利海峽并抵達(dá)法國巴黎。上述事件一經(jīng)媒體曝光，立即引發(fā)了社會各界的不安與擔(dān)憂。諸多安全專家也坦言，如果《星期日郵報(bào)》的兩名記者真的是意圖不軌的犯罪者，其后果可能難以想象。

歐洲刑警組織網(wǎng)絡(luò)犯罪中心專家貝恩斯說：“當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展已超出了我們的想象，因此，我們必須走在技術(shù)的前端。我們堅(jiān)信，只有這樣，我們才能保證對于犯罪分子的有效應(yīng)對。”

欄目主持人：黃靈 yeshzhwu@foxmail.com