3D打印双刃剑

文/沈臻懿

3D打印双刃剑

Advantages and Disadvantages of 3D Printing Technology

文/沈臻懿

人类操纵原子和分子的新能力带来了制造业的颠覆性革命： 3D打印。该技术的成熟发展与运用，不仅大大降低了生产成本与生产周期，更因其生产门槛较低而易为普通民众所掌握。不过，正是由于3D打印技术的这一特性，使得其在刑侦领域中也衍生出正负两极的效应。一方面利用3D打印技术对犯罪现场的打印与复原，可以令犯罪调查活动更为直观与形象；但另一方面，3D打印技术在枪支打印方面暴露出的弊端，则可能造成枪支的泛滥，使之成为刑事犯罪的潜在帮凶……

近年来，3D打印（3D printing）已逐渐成为普通民众耳熟能详的一项热门技术。相较于传统技术而言，3D打印技术无需机械加工或借助模具，即可将计算机中的设计蓝图转化为任何形状的实物客体。通过该技术的运用，不仅有效缩短了生产周期，更可全面提升生产效能。飞速发展的3D打印技术，在其自身笼罩了一层“造物于弹指之间”的魔幻色彩同时，其应用范围更是横跨汽车、航空、航天、医疗、工程、设计、刑侦、军事、珠宝、服饰等诸多领域。客观而言，3D打印技术与刑事犯罪之间亦有着极为密切的联系，甚至具有堪称“双刃剑”的特殊效应。3D打印技术的特性，有助于发挥其在犯罪打击中的独特正能量；但这一特性，如果不加严格控制与规范，亦有可能被滥用而成为犯罪活动的潜在帮凶……

3D打印技术的前世今生与工作原理

人们对于3D打印概念的最初感知，可能来自于科幻电影的剧情与场景。在一台台精密仪器的运作下，各类丰富的食品、器具随之被“打印”出来，甚至连剧中人物的皮肤、骨骼与肌肉，亦可通过仪器设备而予以“打印”。这些场景看似夸张而虚幻，但这的确与3D打印技术相吻合！

客观而言，现实社会中的3D打印技术并非新鲜事物，其概念最初源自于19世纪美国所研究的地貌成型与照相雕塑技术。上世纪80年代中后期，美国科学家查尔斯·胡尔（Charles Hull）利用光敏树脂材料，发明出了第一台商业3D打印机。然而，3D打印热的兴起与飞速发展，则是近一两年的事情。据沃勒斯合伙公司（Wohlers Associates）调查报告显示，2012年全球3D打印市场的规模为22.04亿美元，同比增长28.6%。沃勒斯合伙公司评估，未来3D打印市场还将呈现出两位数快速增长的趋势。面对3D打印技术的前世今生，不少人也将其称为“上上世纪的理念，上世纪的技术，本世纪的市场”。

近年来，可谓妇孺皆知的“3D打印”实乃一种通俗称法。其学术名称则为快速成型技术（Rapid Prototyping & Manufacturing），或被称之为增材制造技术。这一专门技术不需要借助于传统机床、刀具与夹具，而是以物体或零件的三维模型数据为蓝本，利用液体或粉末状的黏合性材料，通过立体成型设备并以逐层打印叠加的方式来对实物进行建构。从3D打印的技术方式而言，其主要采用薄层堆叠的工作原理，由快速成型机，即通常所称的3D打印机（3D Printers）在X-Y平面方向内经扫描形成物件的横截面，而在Z方向则作间断性的厚度位移，最终得以生产出三维成品。作为一系列快速成型技术的统称，3D打印又可进一步细分为UV紫外线成型技术、FDM熔积成型技术、DLP激光成型技术、SLS选择性激光烧结技术、SLA立体光固化成型技术、LOM分层实体制造技术等专门类别。

简单而言，3D打印与普通打印的原理基本类似。日常生活中常见的普通打印设备，如激光打印机、喷墨打印机等，系利用电子计算机设计的数据文件对平面物体进行打印。而与普通打印相比，3D打印只是在打印材料方面有所区别。普通打印的打印材料多为墨粉、墨水与纸张，而3D打印机内所装的，则是各类生产制造所需的树脂、陶瓷、金属、塑料等原材料。将3D打印机与电子计算机相连后，在计算机的控制下，即可将打印材料逐层累加后形成最终成品。可见，3D打印技术就是将三维客体转换为若干二维平面，并通过叠加堆积的方式进行生产运作的方式，与传统制造工艺高度依赖于车铣、模具等机械加工方式对原材料进行切削、塑性与成型的特点有着极大的差异。数字化的制造模式不仅有效降低了制造工序的复杂程度，更无需大量人力、物力，便可直接从计算机模型数据中产生任意形状的物件。生产制造难度的降低，也令这一技术得以逐步走进公众视野。

3D打印技术在打击犯罪中的正能量

3D打印制品的三维立体以及实物感官等特性，使得其在刑侦领域，尤其是犯罪现场分析与重建方面具有天然优势。犯罪现场分析与重建中，侦查人员往往需要借助于案件现场情况以及获取的犯罪信息与资料，对犯罪行为以及犯罪人的基本情况进行讨论、分析与推断，并提出初步判断性意见。传统实践中，侦查人员所依赖的多为文字性的现场勘查笔录以及二维平面化的现场图与照片。这在一定程度上也限制了侦查人员对于犯罪现场的还原效果。如果能通过三维立体方式对犯罪现场进行重建与还原，无疑将进一步有助于侦查人员深入与直观地认识犯罪行为以及犯罪人。

值得庆幸的是，当前3D打印技术的高频运用与探索，使得上述理念已付诸于实践，并进一步丰富了犯罪现场分析与重建的技术手段。可以说，3D打印技术正在逐渐改变司法实践中的犯罪调查与法庭审判活动。自2010年起，日本东京警视厅科学搜查研究所就引入了3D打印技术用于犯罪侦查，并运用3D打印技术对犯罪现场进行复原与重建。

据相关媒体报道，为了侦破平成12年（2000年）12月30日东京都世田谷区职员宫泽一家四口被杀案件，日本警方于2013年12月18日利用3D打印技术“打印”并还原了犯罪现场：即宫泽一家四口（宫泽干雄本人及其41岁的妻子靖子、8岁的女儿新名和6岁的儿子REI）被害时所在的住所。据日本警方称，该3D打印模型大小为犯罪现场实物的1/28，系科学搜查研究所使用石膏粉末“打印”形成。该3D房屋模型的屋顶可以拆卸，内部结构亦可进一步拆分为一层、二层与二层阳台等独立部分，以充分还原当时四名被害人遇害时所处的现场。该案自发生至今，已超过13年时间。十余年间，日本警方未能确定犯罪嫌疑人，且该案的侦查工作也缺乏明显成效与进展。2013年全年，日本警方收到民众提供的有关该案的情报信息，甚至跌至历史的最低点。仅仅83份情报的数量，远不及过去最低一年的246份。诚然，日本警方此前并未间断向周边居民的走访与调查，甚至持续追查现场痕迹、物证所留下的线索，但始终未能获得有突出价值的信息。此次，日本警方借助于3D打印技术所还原出的现场立体模型，与以往的二维平面图相比，对人们所产生的直观感知与冲击则更为强烈。日本警方也希望以此挖掘周边居民记忆深处的信息，以便于为案件侦破提供更多有价值的情报。同时，警方提供的该3D模型，也可让侦查新人们更为直观、详细地了解当年案发及现场周边的情形，以便于其能尽快接收并融入案件的调查活动。

当前，3D打印技术对于犯罪现场的立体重现与复原的确值得称赞，且在刑事侦查领域有着极为广阔的应用前景。

或成为犯罪潜在帮凶的3D打印技术

然而，除了该技术在犯罪打击中所产生的正能量，3D打印技术的双刃剑特性也日益凸显。

3D打印技术简便、迅捷的制造程序，使得生产者只要有打印图纸在手，即使是普通公众都可“轻而易举”地制造出其想要的实体物件，甚至枪支、弹药都无所不包！2013年5月4日，美国拥枪组织“分散式防御”（Defense Distributed）的创始人，年仅25岁的德州大学法律系学生科迪·威尔逊（Cody Wilson）历时仅一年时间，成功在德克萨斯奥斯汀试射了全球首支3D枪支。“分散式防御”组织称，该3D枪支名为“解放者”（Liberator），其主体部分由一台价值8000美元的3D打印机依照电子计算机中的设计图纸，以逐层喷印方式所“打造”。除枪支的撞针为金属外，其余16个部件均由ABS塑料所制成。从“分散式防御”组织所公布的信息来看，“解放者”能够支持不同口径的弹药，并可使用标准手枪弹匣。虽然“解放者”仅仅在试射几发子弹后就出现了枪体碎裂，但其毕竟已是一支具有一定杀伤力的热兵器。令人倍感忧虑的是，随着“分散式防御”组织将3D枪支打印图纸上传至互联网，仅2013年5月间，图纸的下载数量就已超过10万余次，这也使得任何人随时随地打印一支可用手枪成为可能。除此之外，更令人担忧的还不止于此。据悉，该支由ABS塑料所制成的枪支，可以成功逃避电子侦测器的甄别。虽然根据科迪·威尔逊的设想，“解放者”内还有一个非3D打印部件，即一块六盎司重的铁块，以使其能被电子侦测器所识别。但网络用户往往不会遵循上述规定。通过下载3D打印图纸，任何人都可以在私底下制造枪支。全塑料的枪支部件，也对电子侦测带来了极大隐患。可以说，“解放者”的出现，实实在在地为3D打印技术敲响了一次警钟。

此外，就当前的现实情形而言，3D打印技术已为犯罪团伙所利用，用以“打印”读卡器，并安装于自动取款机中，借此窃取被害人的财物。在暴力犯罪方面，虽然作案人目前仍多借助于传统途径获取枪支，但随着3D打印技术的日益大众化，并不能排除其通过这一方式来获取枪支。或许，3D打印技术在犯罪领域的潘多拉魔盒正在迅速开启……

为了验证3D打印枪支可能成为犯罪活动的潜在帮凶，2013年5月10日，英国《星期日邮报》的两名记者将其根据下载的设计图纸所制成的3D打印塑料枪支偷偷藏匿于衣物中并轻而易举地通过伦敦火车站的安检系统，顺利将枪支带上了驶向法国巴黎的“欧洲之星”火车。

随着此列“欧洲之星”的起步，两名记者从容地从衣物内取出3D打印枪支的各项塑料部件并进行组装。仅仅30余秒的时间，两人就成功地将枪支装配完成。其后，两名记者更是将3D打印枪支揣在衣服口袋之内，并在多个列车车厢内徘徊。甚至，这两人还公然在其他乘客之间，拿出那支3D打印枪支拍了多张照片。在实施这一连串的动作过程中，两名记者始终没有遭到任何人的盘问与阻拦。最终，《星期日邮报》的这两名记者不但顺利骗过了英国安检人员与法国警方的检查，更成功避开了金属探测仪的侦测。其后，两人携带着这支3D打印枪支乘坐“欧洲之星”越过英吉利海峡并抵达法国巴黎。上述事件一经媒体曝光，立即引发了社会各界的不安与担忧。诸多安全专家也坦言，如果《星期日邮报》的两名记者真的是意图不轨的犯罪者，其后果可能难以想象。

欧洲刑警组织网络犯罪中心专家贝恩斯说：“当前的技术发展已超出了我们的想象，因此，我们必须走在技术的前端。我们坚信，只有这样，我们才能保证对于犯罪分子的有效应对。”

栏目主持人：黄灵 yeshzhwu@foxmail.com