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3D打印（3 DIMENSION PRINTING，以下簡稱3DP）近十年的迅速崛起，引起全球的關注（參見圖1）。英國《經濟學人》雜志在2012年指出，3DP將成為引導第三次工業革命的技術之一，2013年“世界經濟論壇”將其譽為十大前景輝煌的技術之一，美國總統奧巴馬則將3DP稱為可以改變產品制造方法的潛在技術。2012年3月，美國總統奧巴馬提議投資10億美元創建由15家先進制造業創新中心 所組成的全美制造業創新網絡，并首選3DP作為試點項目。”
速崛起的3D打印技術為全球制造業供應鏈帶來顛覆性的變革，向世界呈現出一幅具有個性化、民主化、數字化等特質的潛在生產模式藍圖。3D打印技術有助于我國實現由“中國制造”向“中國智造”轉型，但同時也帶來包括知識產權、創新模式、技術標準、競爭政策、環境保護、產品責任等一系列問題。在剖析了3D打印產業發展對現行法律制度帶來的沖擊基礎之上，試圖為我國政府實現科學有效的監管與規制提供一個概括性的法政策框架建議。
【1】歐盟《展望2020，歐盟研究與創新框架計劃》將3DP作為歐盟實現制造業創新的重要目標，探討運用創新能力激勵3DP數字設計的發展。2014年1月16日，英國政府宣布將投資1530萬英鎊創建一個國家級3DP中心
【2】。新加坡科技研究局(A*STAR) 2013年11月宣布，投資1500萬美元建立發展3DP技術計劃，以支持新加坡制造業的發展。
一、中國面臨的發展機遇
3DP技術有可能徹底破壞全球傳統制造業的各個方面，向人們展現了一幅具有本土化、個性化、民主化、數字化等特質的潛在生產模式藍圖。這可能從根本上改變全球供應鏈，創造數以百萬計的就業機會，并改變企業與客戶在制造業方面的互動關系。3DP在驅動設計革命，促進創建全球數字設計市場的同時，亦將引領制造業創新，為我們提供“中國制造”向“中國智造”轉型的重大機遇。 我國當前正處于工業轉型升級的關鍵時期，加快推進3DP研發及產業化，有利于提升我國制造業的整 體創新能力，取得在數字化設計、智能制造方面發展的主動權，搶占先進制造業發展制高點。 首先，從政策層面來看，雖然3DP技術路線和國家層面產業發展戰略亟待出臺，也還沒有被確立為國家主流制造技術范疇。
但國家已開始高度重視并有所行動：2006年中國國務院發布《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》，將數字化和智能化設計制造、先進制造技術分列重點領域及其優先主題和前沿技術領域重點發展。2012年國務院發布《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》，將智能制造裝備產業、智能制造裝備工程分列為重點發展方向和20項重大工程之一。2013年4月，3DP首次入選《國家高技術研究發展計劃（863“計劃”）》和《國家科技支撐計劃制造領域2014年度備選項目征集指南》。2013年9月，中共中央政治局以實施創新驅動發展戰略為題舉行第九次集體學習期間，中央領導專門考察了中關村3DP相關研發和生產企業。這表明，3DP正被提升到國家戰略層面。
為加快推動3DP制造技術的研發和產業化，工業和信息化部正在醞釀頂層設計和統籌規劃，準備制定支持3DP產業發展的專項政策。 其次，3DP形成的全球化數字設計市場，中國應該具有占領一席之地的先決條件。這些條件至少包括三點：
（1）在全球互聯網產業中，除了美國互聯網以外，中國的互聯網行業在全球占有重要市場份額，中國的三大互聯網公司BAT(百度、阿里巴巴、騰訊)都在全球10大互聯網公司之列；此外，在美國上市的其他中國概念的互聯網公司還有超過25家。說明中國網絡經濟的技術、商業模式、管理等都積累了成熟的經驗。
（2）基礎的通信技術領域在全球處于領先水平，以移動通信技術為例，我國從2G時代受制于人，到3G時代擠進一席之地，再到4G時代與歐美平分秋色。華為、中興、大唐電信等公司在國際市場上步步為營、高歌猛進。
（3）中國大量的高科技公司及各種科研機構、孵化園等，培養了一大批具有數字化設計能力的設計人才。 第三，中國發達的電子商務市場已為3DP銷售市場打好了基礎。中國擁有眾多世界上非常成功的電商公司，比如阿里巴巴旗下的淘寶、天貓，還有京東、當當等。中國的電子商務領域已經具備非常優秀的電子商務平臺及平臺管理經驗、非常成功的第三方網絡支付、匯集了上千萬的個人或中小賣家和上億的網絡購物消費者以及日趨發展成熟的物流等。大量的論述表明，盡管3DP在可預見的未來還不可取代規模量產，但可以滿足各種個性化和定制化的小眾、細分市場，并且3DP具有可適用于家庭、商店或者工廠，以及投資小、零庫存等優點。所有這些都符合3DP產品最適合由個人或中小賣家在電商平臺上銷售，或用戶在電商平臺上定制3DP產品；同樣，電商平臺上的賣家也可以在電商平臺上向其他賣家購買3DP所需的材料；當然，還可以在上面銷售各種3DP設計或定制3DP設計。 第四，中國擁有龐大的低附加值生產制造企業和市場，比如各種橡膠和塑料制品行業，以及紡織品、服裝和皮革行業，前者是被3DP高破壞性2 的行業，后者也是受影響巨大的行業。由于3DP與傳統制造業相比具有投資小、庫存低的優點，這些行業很容易轉換到3DP行業。
二、3DP對現行法政策的挑戰
（一）引言
3DP用途廣泛，但同時由于現階段技術的不成熟，仍存在著打印材料、打印精度與速度、批量化生產、彩色打印等技術瓶頸的約束。 此外，3DP作為一項破壞性技術（disruptive technology）3 ，可能對政府面對新興技術的決策產生重大的壓力，特別是知識產權方面。十多年來，數字化內容和版權產業（如音樂，出版和媒體）已經給這些領域的政策帶來了巨大的沖擊。3DP將顛覆傳統的侵權取證和追責方式，因為它允許設計以數字文件的形式在互聯網上傳輸，使得復制變得更容易實施，而追蹤卻變得更加困難。但3DP本身的發展也依賴開放性，以及易于共創、共享和共有的能力。倘若政府決策失誤，可能導致開放性渠道與版權保護之間呈現強張力，阻礙3DP的發展與創新。 除了知識產權問題，3DP可能會對環境保護、產品責任、標準制定、安全監管、競爭政策、倫理、基礎設施及創新模式等帶來嚴峻挑戰。
（二）亟待應對的法政策問題
1．環境保護
3DP對環境的影響褒貶不一。 在減少環境污染方面，一是3DP鼓勵分散的、局部的制造，而非集中的大規模生產，這將減少物流環節，對環境的影響又有積極作用。其次，3DP由于具有減少了消減廢物的優點，從而也減少廢料對環境的影響。第三，3DP可以使物體重量更輕，比傳統技術耗材少，節省能源。 然而，工業3D打印機作業時會釋放有毒氣體，即使家用3D打印機也會排放對人體有害的揮發性有機化合物和納米顆粒，對人體健康造成潛在危害。我國現有的《大氣污染防治法》等可以規范3DP的排放，但尚需根據3DP行業的具體情況修改完善之。
2．產品責任
如果有缺陷的3DP產品導致人身及其他財產損害，應當由誰承擔責任。我國《產品質量法》規定兩種責任形式：1.生產者的嚴格責任。該法第41條規定：因產品存在缺陷造成人身、缺陷產品以外的其他財產損害的，生產者應當承擔賠償責任。2.銷售者的過錯責任。該法第42條規定：由于銷售者的過錯使產品存在缺陷，造成人身、他人財產損害的，銷售者應當承擔賠償責任。但銷售者如果能夠證明自己沒有過錯，則不必承擔賠償責任。 3DP可以通過CAD文檔打印出復雜的3D制品。這種新技術使得個人也有能力“制造產品”，甚至將其產品直接銷售給他人。個人生產者可能是直接從某網站下載產品的設計文檔進行產品的3D打印，可能對該產品設計缺陷毫不知情且無法辨識，一旦家用3D打印產品造成他人損害，按照現行的《產品質量法》規定追究“個人生產者”的嚴格責任似有不公，前述缺陷產品的設計者是否類同于“生產者”而應共同承擔責任，提供產品設計文檔下載的網站是否應承擔連帶賠償責任？如上所述，銷售商承擔產品責任適用過錯原則，因而使用家用3D打印產品的受害人須要證明銷售者存在過錯才能追責，但銷售者可能以其不知情（無法知曉其銷售產品的缺陷）為由提出抗辯，這無疑將增加訴訟難度，同時也挑戰了傳統的消費者權益保護的訴訟環境。
3．違禁品管控
3DP的大規模使用，尤其家用3DP的逐漸普及，將會導致對打印搶支或其他違禁品的監管難題。為預防3D打印搶支泛濫，維護國家政治穩定和公共安全，保障公民的人身利益，有必要完善我國《搶支管理法》 有關規定，規制3D打印搶支的制造、配售、日常管理和運輸等行為。另外，對3D打印搶支的監管勢必會延伸到對搶支打印硬件和軟件的管理。所謂硬件，即用于打印搶支的3D 打印機器和打印所需原材料。所謂軟件即用于打印搶支的軟件程序和CAD文檔。當然，利用3DP打印毒品、淫穢物品和其他違禁品，亦為刑法所 禁止。
4．知識產權
縱觀知識產權法的歷史演進，知識產權法、尤其是著作權法始終處于應對新興技術挑戰的過程中。當下的問題是，面對3DP技術的沖擊，現行的《著作權法》是否還能適用？應該指出，著作權法的概念，很大程度上是以印刷術為背景逐步形成的。在印刷技術產生之初，受著作權法保護的作品大多以一定排列組合的文字、圖形等物化在某種單一的載體上，由此主要產生的是文字作品和美術作品。隨著磁帶、影帶等載體的出現和模擬技術的發明，錄音、影視等作品陸續誕生。其制作過程是先通過模擬技術由錄放裝置等將文字、聲音等信號轉換為機器可識別的模擬信號，再由同一裝置還原成人們可以直接視聽的作品。它與印刷術為基礎的文字作品轉換過程相比，其間僅增加了機器模擬信號的過程，模擬前后的作品表現形式并未發生變化。在作品的存儲、傳播和使用上又較之印刷術時代向前邁進了一步，著作權作品被他人擅自使用的可能性更大。互聯網和數字技術的誕生，可把作品或模擬信號轉換為二進制數碼信息即比特（bits），實現了原子向比特（atoms to bits）的轉變。比特處于自由狀態，版權比特更易獲取、更難監控，侵權形式更加多樣化。
為此美國于1998年專門制定了《數字千禧年版權法》（DMCA）予以應對。伴隨著自由軟件運動興起的著佐權（Copyleft）及其許可模式，比如版權的知識共享（Creative Commons，簡稱CC），以及綠色知識產權的生態專利共享（Eco-Patent Commons）、綠色知識產權共享（GreenXchange，簡稱GX）等開放創新模式，也是順應數字經濟發展而形成的知識產權制度創新的產物。倘若互聯網和數字技術的面世意味著IP1.0時代的到來。那么，3DP和數字化制造技術的崛起，或許預示著IP2.0時代的臨近。3DP個人打印機的普及，開源硬件運動的勃興，使人們跨越了從“虛擬到現實（virtual to reality）”、從“創意到制品（mind to product）”轉變的鴻溝，通過DIY打開了比特向原子（bits to atoms）回歸的大門。原子也要自由！而且變得更自由！有了Thingiverse這樣的雷鋒網免費提供CAD文檔下載，又有Shapeways專門提供3D打印定制服務，加之個人用戶可以隨心所欲地使用家用3D打印機打印出各種個性化的小玩藝。人們從此不僅享受互聯網帶來的精神愉悅，還可以借助3DP實現莫大的物質享受。可以毫不夸張地說，3DP的潛能釋放僅僅受限于個人的想象力。3DP或能真正應驗中國式“只有想不到，沒有做不到”的豪言壯語。 然而，3DP的商用化與3D打印機的逐漸普及化，勢必給現行知識產權制度提出嚴峻挑戰。
筆者認為，3DP的發展至少會引發以下十大問題：
1.專利權能否覆蓋3D打印機打印的零件？
2.何種情況下版權物或專利產品從平面向立體（或相反）轉變構成“復制”？
3.CAD文檔、設計圖與掃描文檔的版權有何不同？
4.怎么區分創作的“表達”與“功能”？
5.平面商標向立體轉換是否構成“（商業）使用”？反之亦然？
6.個人使用3D打印機打印物品何種情況下會損害知識產權權利人的利益？
7.專利權人如何發現3DP應用構成的侵權行為？
8.3D打印機制造商、3DP服務商、CAD 文檔與交換網站、掃描創客等如何規避間接侵權風險？
9.“生產經營目的”能否依然構專利侵權的構成要件之一？
10.怎樣平衡知識產權權利人、3D打印機制造商、3DP服務商、共享交換網站、創客與普通用戶之間的利益？
如上所述，面對來勢洶洶的3DP，除了繼續對版權法實施改革外，是否有必要制定“數字千禧年專利法（DMPA）”，以拯救3DP導致的專利侵權危機，我們將拭目以待。 版權人通常希望3D打印店和實驗室從他那里獲得許可，但分散的3DP用戶使許可變得非常困難。在這種情況下，可以建立網上版權交易平臺，方便權利人與用戶間的許可交易。或者成立類似音樂著作權協會這樣的組織，使得3DP版權設計的交易就象在淘寶、京東上網購買商品一樣容易。
因此，可以開發一個類似于數字版權計劃的在線知識產權交易平臺或在線市場，同時為通用和開源的外觀設計提供便捷的注冊申請和有效上傳等服務。 為適應3DP個人消費者的需求，實現潛在的個性化制造，知識產權制度務必保持足夠的靈活性。應該允許3D打印店里的設計師，以新穎的和創造性的方式結合不同的組件，生產出復合的產品，但被復合的零部件可能涉及知識產權。有鑒如此，為促進3DP的成長壯大，確保實現3DP的大眾利益，可以通過強制許可的方式，以FRAND（公平，合理和非歧視）為原則，迫使一些3DP基礎專利技術開放。 3D打印技術至今已有近三十年的發展歷史，全球3DP專利綜合競爭態勢呈現出“美國主導、歐洲協同發展、日本追隨、中國后發”的基本格局。
據統計，美歐已基本形成3D打印設備和打印材料全面的專利布局，并且在軍工、航空航天等多數3DP應用領域也廣泛布局專利。美國布局重點在打印設備，而歐洲則在打印材料方面更勝一籌。在3DP共性支撐技術中，國內的3DP材料專利只占總量的7%，系3DP專利布局的薄弱領域，我國僅在生物領域的3D打印方面有一定的專利布局。我國掌握的3DP技術來源單一，專利積累少，在我國受理的1000多件3DP專利申請中，只有53%的申請人為國內申請人，且以科研機構和高校為主，個人占了74%,企業只占26%，且75%的企業專利申請量在3件以下。知識產權將成為制約我國3DP技術大規模發展的瓶頸,我國應該在3DP行業加大對創新和對創新保護的引導，以打破國外的專利壁壘。
5．技術標準
打印機本身及其所用材料，以及數字化軟件、將設計轉化為3D打印物品的系統等的標準化，將對3DP行業的發展發揮重要作用。標準化將確保3D打印機操作者知道使用何種材料，可使設計師明確用何種技術能使不同類型的設計優化組合。同樣，如果標準清晰透明，將會促進3DP市場的競爭。 3DP標準的制訂與發展，可以確保參與3D打印的企業、消費者和用戶有效地使用3DP所需的軟件和硬件，能增進用戶對3DP產品的信賴，建立消費者信心。3D打印材料的標準化，將有助于拓寬材料可以使用的范圍，更容易促進3DP企業之間的合作。 目前，美國材料與試驗協會（American Society for Testing and Materials,ASTM）ASTM和 國 際標準化組織（International Organization for Standardization，ISO）已建立技術委員會發展3DP的標準制定，歐洲標準化委員會（Comiteeuropeen de normalisation，CEN）正在領導歐洲的標準化進程，中國的3DP戰略也包括促進規范和標準的制定。
然而，3DP標準的制定，將是復雜和充滿風險的。若在3DP發展初期制定了錯誤標準或限制性標準，可能會嚴重阻礙3DP的創新，或使市場被鎖定在較低的技術水準。為規避3DP標準制定中的這類風險，標準應隨著技術的發展逐步建立。在早期階段，標準應盡可能廣泛，讓企業靈活地嘗試各種選項。
6．競爭政策或對3DP網上商品價格實施壟斷，抑或3DP巨頭間相互勾結，共同收取價格虛高的3DP服務費用等。 國內外的企業發展實踐證明，并購重組是企業做強做優做大、優化資源配置、實現企業轉型升級的有效手段。3DP行業也不例外，近期國際上掀起一股3DP機器制造業快速并購整合風暴。美國3DP設備開發制造商3D Systems于2011年11月收購了3DP技術的最早發明者和最初專利擁有者Z Corporation公司之后，奠定了其在3DP領域的龍頭地位。美國3DP設備開發制造商Stratasys 2010年與傳統打印行業巨頭惠普公司（HP）簽訂了OEM 合作協議，生產HP品牌的3D打印機，2011年5月收購 Solidscape 公司，2012年4月以14億美元收購以色列3D打印設備初創公司 Objet，2013年6月以4.03億美元收購MakerBot，目前已成為一家覆蓋工業級和桌面消費級3D打印市場的數字化制造企業。與所有新型行業一樣，3D打印機對于大眾來說還是新鮮事物，該市場的競爭還相對分散。并且，Stratasys還未形成明顯的競爭優勢，緊隨其后的 3D Systems亦未確立絕對的市場優勢。但是，3DP欲可持續地健康發展，該市場不應為幾個寡頭把持與分割，必須根據反壟斷法規制企業并購行為，打破市場壟斷，降低3DP中小創新企業市場準入門檻，培育公平競爭的生態系統。
7．倫理
3D生物打印人類器官具備現實功能性的日子即將到來。例如，廣州電子大學的研究人員于2013年8月宣布，其發明了“生物材料3D打印機Regenovo”5 ，可以打印功能健全、可持續工作四個月的腎臟。2013年年初，一名兩周歲的美國兒童因燒傷造成了氣管損傷，通過將其自身干細胞植入裝在燒傷創面中的塑料支架內對其氣管進行了重植。 在此之前，所有人對干細胞技術在醫學上的應用前景和潛力同樣懷有美好的憧憬和強列的期待，然而，由于這項技術在倫理道德方面存在著強烈的爭議，最終，美國法院禁止政府資助任何和干細胞研究相關的科研項目，歐盟全面禁止干細胞技術申請專利，在我國，對干細胞的應用也同樣做出了嚴格的規定。 這恐怕也是3D生物打印技術必須同樣面對的困境，如何才能保證3D打印技術既能在醫學上造福大眾，同時又避免在倫理上引起大眾的質疑，這不僅僅是一個簡單的技術問題，同時涉及到人類社會、宗教、法律等諸多方面。
8．基礎設施
大多數新技術和市場很大程度上依賴于基礎設施配套才能帶來快速發展和繁榮。正如汽車行業在創建道路網絡和加油站發育的情況下才能騰飛，3DP產業同樣需要基礎設施的支撐，但幸好決定3DP產業發展的很多基礎設施網絡已經存在。 3DP需要接入數字通信網絡上傳和訪問設計。3DP需要的數據文件大大超過了二維的文字或圖片文件。這就要求更高質量的寬帶網絡和其它數字基礎設施。根據歐洲委員會（2010）的建議，3DP或者類似的應用程序通常需要互聯網的接入速度要超過30Mbps。可喜的是，我國在移動及固網寬帶基礎建設方面在加速建設。中國電信2011年2月16日宣布在全國啟動“寬帶中國光網城市”工程，計劃用3年實現所有城市光纖化，光纖入戶的接入帶寬達到100Mbps；三大運營上均已推出4G網絡服務LTE，網絡速度可以達到100Mbps。2014年4月30日，工業和信息化部相關司局負責人正式確認將成立“國家基站公司”。 與大規模生產的商品需求不同，本地化生產對物流運輸的要求降低，但要確保3DP所需要的3DP材 料的物流運輸。
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