大型紀錄片《大國之材》聚焦我國奮斗在新材料行業一線專家、企業家、科學家乃至普通的材料人，以全新的視角講述新時代“一代材料一代裝備一帶產業”的中國制造故事。該紀錄片是由尋材問料?攜手新材料在線?傾心打造的中國首部材料行業科教紀錄片。通過記錄材料界國之棟梁的人物故事及開拓精神，再現中國新材料行業從艱難起步到追趕世界先進水平，成就大國之材的背后艱辛歷程。

3D打印技術已經成為世界主要國家搶抓新一輪科技革命與產業變革機遇，搶占先進制造業發展制高點的競爭焦點之一。近年來，全球3D打印產業呈現快速發展的態勢，技術研發創新層出不窮，行業應用領域和范圍持續拓展。

然而，盡管3D打印技術發展迅速，但真正實現產業化的技術仍然有限， 3D打印產業在萬億規模的制造業市場中占比仍然微乎其微，產業數據顯示，2017年全球3D打印產業產值為73.36億美元，其中中國市場規模為14.46億美元。

3D打印科研成果如果落地？應用市場如何打開？最有可能在哪些領域率先爆發？

新材料在線?對話西安交通大學機械工程學院特聘教授、長江學者、機械制造系統工程國家重點實驗室主任李滌塵教授，就上述問題展開深入探討。

李滌塵教授在3D打印技術科研方面有著豐富的實踐經驗，先后獲得過國家國家科技進步二等獎和國家技術發明獎二等獎。2018年其研究成果“個性化下頜骨重建假體”產品獲得了國內首個個性化產品CFDA注冊，成為我國3D打印技術醫學走向產業化的里程碑。此外，李滌塵教授在生物醫用3D打印材料成果轉化方面也走在了國際前列，其團隊研發的3D打印peek材料已經多次在臨床試驗上取得成功。

以下根據采訪實錄整理。（Q為新材料在線?，A為李滌塵教授。）

Q：我們觀察到許多高校的3D打印科研成果都選擇了自主轉化，您怎么看這一現象？

A : 高校老師面臨很大的一個問題，就是擅長研究，但并不擅長轉化。這帶給我們這樣一個挑戰，就是如何實現它？我認為高等學校是不可能不做前沿研究的，高校也沒必要跟企業競爭，在一定程度上也競爭不過企業，無論是經濟實力還是人力資源，企業實力要強得多。高校老師的任務首先是創新，而不是產業化。

但是現在的形勢是什么？就是創新完了以后沒人來承接產業化，因為大部分企業希望通過更低成本的方式去獲取技術，相比自主研發，對成熟技術的買賣和模仿顯然更容易。這也導致了一個問題，大量的重復競爭，使得價格越來越低，企業利潤越來越薄，沒有應用點，企業不接受，高校也不轉化，那么這個項目就“死”了。所以這就是為什么中國的早期的3D打印都是從高校派生出來 ，基本沒有企業派生出來一個很重要的原因。

A : 目前制約3D打印技術實現產業化落地的因素有哪些？

Q : 我認為第一個因素還是市場；做科研可以不講究市場，但是要做產業，沒有市場，任何事情都做不起來。

3D打印現在面臨一個最大的挑戰，就是到底用在哪？因為大批量生產成本比不過模具， 這是最大的一個約束。所以根據這些實際情況，現在最大的市場，一個是生物醫療，一個是航天航空，因為航天航空畢竟算是中小批量，而且它對成本來說并不是非常苛求的。而醫療基本上是個性化制造，它對成本也不會很苛求的。但是如果做汽車行業，做大批量生產，我估計比較難。產品開發階段，我想問題不大，但是要實際生產，我覺得是有問題的。

第二個因素是原材料和系統的配置；大家也都知道，3D打印對材料的要求是非常高的，因為不同的材料就會有不同的產品。現在基本上都是做3D打印設備的自己去搞材料，實際上很多材料產業沒有跟它銜接上。

比如說金屬，金屬成型難題很大程度是開裂，像高溫合金開裂，因為用的材料都是過去傳統鑄造的材料，根本沒有按照適應瞬態加熱、瞬態冷卻這種材料的配比去做，那么性能不可能提升。我們一個很深入的感覺，就是材料如果轉變，很多工藝問題都迎刃而解。

我們做光固化成型時，開始用丙烯酸樹脂，丙烯酸樹脂收縮率很大，我們做了大量工藝實驗，就想把它的變形率降下來，沒有成功，但是改用環氧樹脂，陽離子聚合以后，性能馬上就好了，這是本質上的進步。所以材料、工藝和應用的結合，這是走向市場擴大，和實現產業化規模的一個很重要的方向。

A : 目前市場上3D打印材料與設備綁定的現象非常普遍，是否約束了3D打印材料的發展？

Q : 你說的這個問題非常關鍵，這就是市場的運作機制的問題。但是約束這個觀點我不太贊同。

首先，目前存在一個很大的問題是材料廠商認為現在產業規模很小，沒有能力和資金去做3D打印專用材料。因此，設備廠商如果不去開發材料，就沒有原材料可用。現在情況有所好轉，一些材料廠商已經意識到3D打印市場的潛力。

此外，材料和設備工藝的綁定，的確有封閉的一面，但是也有其存在的合理性，因為材料跟工藝密切相關。工藝是根據使用的材料做了大量的實驗形成的，如果脫離原先的材料，還用這個工藝參數去做，一旦不成功，設備廠商就可能面臨責備。實際上并非設備本身的問題，而是工藝參數和材料的作用關系導致。

實際上，我們非常期待搞材料的廠商跟搞工藝的結合。從國際上來看，諸如3Dsystem公司早期的材料也不是自己做，而是跟其他材料公司結合去做。

美國早期的3D打印公司與材料廠商之間實際上是有股份綁定的，比如設備廠商和材料廠商互占股份，這樣材料廠商就會全力以赴的研發新材料，因為他能從中獲益。

所以，中國很多產業化問題，實際上不能簡單的說是技術問題，它更多是市場運行機制和各方利益的價值取向如何綁定的問題。

A: 高校的3D打印科研成果應該如何實現產業化落地？

Q :實際上我們自己辦企業也經歷了很長時間摸索，我們在1997開發出當時的商業化光固化成型機并開始產業化。通過這些年的產業化摸索，我總結下來有三個要點：

第一，找到具備競爭力的產業落腳點；比如說做醫療， 我當時為什么選擇去做醫療？是因為我們設備做好后不知道用在哪。我們非常清楚沒有市場的技術必定會被淘汰。于是我就跑到醫院去，因為我覺得單件小批量生產最典型的用處就是醫院，因為醫院每個患者需求都不一樣，我通過跟醫生交流，找到了骨的替代需求，因為它有微結構，有外型結構， 3D打印的優勢恰好能體現出來。

第二，應用必須自己去找；這個應用是要腳踏實地到應用部門去反復交流溝通以后，根據你的技術特點才能凝煉出來。凝練出來以后，再深入挖掘，市場就一點點做大了。

第三，要尋找最具有創新活力的應用端合作伙伴；就醫療應用而言，我們尋找了很多合作伙伴。比如像第四軍醫大這樣的醫院，他們醫生都非常有活力，而且他們學校文化也鼓勵創新。有了這個前提，他們提出方案，我們提供設計和產品，嘗試應用后取得了成功，路就走通了。

科研成果轉化每個環節的工作都很重要，而且每個環節的這些人都要有活力，我們過去很注重技術，但實際上我發現這中間更注重人的創新精神，和他們是否有不斷提升的意識。