◎梁華傑
美國德州大學學生柯蒂‧威爾森,利用3D列印技術製造出全球首枝3D列印手槍,並試射成功及夾帶通過高鐵安檢,使3D列印技術不論在未來 應用領域,或是新技術可能造成各國反恐、特定處所與對象維安漏洞等各方面,備受各界關注。由於事涉國家安全,且新技術容易藉網路擴散,本文特就國家與社會 安全角度深入析論。
3D列印用途廣 美投入研發
3D列印概念最早出現於一九八○年代;3D列印機則於一九九○年代中期首 度出現,利用「光固化」和「紙層疊」等快速成形技術,大致與一般印表機原理相同。3D列印技術原理並不複雜,但不同於傳統製造業在材料上的「減法」,3D 列印是以「加法」方式,以液體、粉末等材料,經由電腦控制列印將材料層層堆疊,建構出複合固體,早期稱為「快速成形技術」(Rapid Prototyping)。3D列印的各項材料都對應到不同特殊技術及設備,但都有一個共通點—逐層列印。
現行可支援3D列印的材料有尼 龍、鋁、樹脂、鈦、ABS(一種強度高、硬度佳,並具精度的材料)及不銹鋼等。要印製一個3D物品,首先要有一張3D立體圖,應用搭配軟體把物體的3D立 體圖進行數位切片,並將切片資訊層層噴印堆疊。受到列印材料限制,3D列印初期局限在樣品製作,如汽車零部件、牙科醫學樣品製作等。此製作方式相較於傳統 模型製做,可大幅節約時間和材料成本,隨著可供列印的材料不斷增加,以及3D列印技術發展,製作成品能力也愈見成熟,在近二年,更可用突飛猛進形容;二○ 一一年鈦合金和不銹鋼印材的開發,波音公司也開始應用3D列印技術製造機翼部件、中共則應用於殲十五戰機起落架等主承力部件研製。
一、到 處可製造生產:全球首枝3D列印手槍由塑膠製成,能填裝一發零點三八口徑子彈。理論上,3D列印技術不僅能印製手槍,大型步槍也可以應用3D列印技術印 製。一具3D列印機只要八千元美金,只要備齊塑材、下載製作方式,兩個小時就能製造出一把「手槍」,比手機還輕且攜帶方便,可輕易通過大多數X光檢查。因 此,若不法分子取得相關技術與資料,客廳、書房都可成為小型兵工廠,並且客製化生產。
二、研發3D列印武器:3D列印手槍的試射與藍圖今 年五月才在網路流傳,但該技術早已應用於各種武器裝備研製。美國為保有3D列印技術領先優勢,今年五月十日正式宣布編列兩億美元來發展此技術,並創建三個 先進的3D列印製造研究中心,其中之一的研究中心重心在建造數位資料庫,以簡化複雜武器系統製造;另一研究中心則專注開發更輕、更強韌的非金屬材料,用於 新一代軍用車輛和防彈衣,並由美國防部掌管。
三、振興製造業的希望:美國除將3D列印技術規劃用於設計新武器外,更視為振興製造業的希 望。美國所創建的第三個3D列印製造研究中心,由美能源部掌管,聚焦創造效率更高的小型化技術,用於電網、電動汽車和軍用發電機。華府認為3D列印技術除 可用於軍武研發外,亦能產生經濟效益,如3D列印製造研究中心所開發的技術可協助製造業轉型,且所發展出來的微型技術,更可能造成消費性電子設備革命,據 傳美方計畫再建十五個研究中心,並納入振興製造業策略之一。
四、提昇醫療領域發展:3D列印技術已成功應用於印製人類幹細胞。英國科學家 成功使用裝載控制閥的細胞印表機(valve-based cell printer),填充「生物墨水」(bio-ink)印製可存活的幹細胞。幹細胞可轉變為人體內不同類型的細胞,如血液、皮膚、肌肉組織、內臟器官等。 這項新發明可大量生產人類幹細胞,包括由有機成分組成的人類腎臟胚胎,也是醫學領域的重要突破。
五、製造業技術大革新:不論是從工業或製造業角度觀察,3D列印技術使商品還在構想階段,無需開模即可製出原型,顛覆目前生產製造模式,且可客製化,使3D列印技術正醞釀催生新一波製造業革命。
技術取得容易 安檢難以察覺
全球首枝3D列印手槍成功試射後,藍圖隨即在網路上流傳,瞬間累計近十萬人次下載,在美國務院軍事貿易管制局要求下,該檔案才從網站移除,但網路世界傳播迅速,該藍圖流傳的影響範圍與程度,已難以估計。
一、衝擊機場、港口與邊境安全:今年五月間,英國《周日郵報》記者帶著自製3D列印手槍,成功通過歐洲之星列車的金屬探測門,並在列車上組裝手槍。帶上列 車的3D列印手槍未使用鋼鐵材質,雖僅能發射一發子彈,但仍具有殺傷力。由於各國機場、港口、跨國聯營鐵路、高速公路等邊境安檢所使用的金屬探測門,幾乎 相同,已嚴重衝擊邊境安檢,將可能形成維安與反恐漏洞。此外,首枝自製3D列印手槍問世,代表未來武器取得將比傳統管道容易,對社會治安與國家安全都是一 大挑戰。
二、生物武器的滲透濫用:現行國際間威脅,已由國家主體轉變為非國家組織、恐怖組織、非政府組織、跨國犯罪集團等,都有可能對國 家的政、軍、經目標進行攻擊。由於3D列印技術已發展出細胞印表機,可列印人類幹細胞,未來更有可能朝生技3D列印技術發展,若遭不法組織用於恐怖行為, 將可能製造出生物武器。
三、中小型國家的可恃戰力:相較於傳統的武器研發製造,3D列印技術具有低成本、低人力、無須經濟規模、客製化等 優勢,對中小型國家而言,可集中有限財力,用於發展研製關鍵性的武器技術;且無須重大預算支撐與客製化特色,使其武器參數不易為敵方所盜取,中小型國家也 能獨力負擔武器研發經費,大幅提昇中小型國家的軍事談判籌碼,將可能影響現行國際體系的權力平衡。
結語
3D列印手槍的出 現,儼然已昭告世人新時代正式來臨。由於3D列印技術可應用範圍廣,且取得容易,對有心人士而言,因為沒有龐大預算負擔、使用隱祕,使這項原本用於造福人 類的新科技,成為對國家或區域安全維護的新挑戰。美國政府雖然立即下令從網路上移除3D列印手槍的藍圖,但此技術恐怕早已在無遠弗屆的網路上四處流竄,可 見其中所潛藏的暴力管控與安全因素已備受華府關注。美國政府已盡速提撥預算,投入3D列印武器的研究發展,期投入更多軍工領域發展。然而,只要3D列印技 術持續精進,存在的安全隱憂勢將如影隨形,預料,未來國際社會可能嚴格管制3D列印技術販賣到紀錄不良的國家或組織,未來情勢如何發展?值得持續關注。 (作者為中華戰略學會研究員)
美國德州大學學生柯蒂‧威爾森,利用3D列印技術製造出全球首枝3D列印手槍,並試射成功及夾帶通過高鐵安檢,使3D列印技術不論在未來 應用領域,或是新技術可能造成各國反恐、特定處所與對象維安漏洞等各方面,備受各界關注。由於事涉國家安全,且新技術容易藉網路擴散,本文特就國家與社會 安全角度深入析論。
3D列印用途廣 美投入研發
3D列印概念最早出現於一九八○年代;3D列印機則於一九九○年代中期首 度出現,利用「光固化」和「紙層疊」等快速成形技術,大致與一般印表機原理相同。3D列印技術原理並不複雜,但不同於傳統製造業在材料上的「減法」,3D 列印是以「加法」方式,以液體、粉末等材料,經由電腦控制列印將材料層層堆疊,建構出複合固體,早期稱為「快速成形技術」(Rapid Prototyping)。3D列印的各項材料都對應到不同特殊技術及設備,但都有一個共通點—逐層列印。
現行可支援3D列印的材料有尼 龍、鋁、樹脂、鈦、ABS(一種強度高、硬度佳,並具精度的材料)及不銹鋼等。要印製一個3D物品,首先要有一張3D立體圖,應用搭配軟體把物體的3D立 體圖進行數位切片,並將切片資訊層層噴印堆疊。受到列印材料限制,3D列印初期局限在樣品製作,如汽車零部件、牙科醫學樣品製作等。此製作方式相較於傳統 模型製做,可大幅節約時間和材料成本,隨著可供列印的材料不斷增加,以及3D列印技術發展,製作成品能力也愈見成熟,在近二年,更可用突飛猛進形容;二○ 一一年鈦合金和不銹鋼印材的開發,波音公司也開始應用3D列印技術製造機翼部件、中共則應用於殲十五戰機起落架等主承力部件研製。
一、到 處可製造生產:全球首枝3D列印手槍由塑膠製成,能填裝一發零點三八口徑子彈。理論上,3D列印技術不僅能印製手槍,大型步槍也可以應用3D列印技術印 製。一具3D列印機只要八千元美金,只要備齊塑材、下載製作方式,兩個小時就能製造出一把「手槍」,比手機還輕且攜帶方便,可輕易通過大多數X光檢查。因 此,若不法分子取得相關技術與資料,客廳、書房都可成為小型兵工廠,並且客製化生產。
二、研發3D列印武器:3D列印手槍的試射與藍圖今 年五月才在網路流傳,但該技術早已應用於各種武器裝備研製。美國為保有3D列印技術領先優勢,今年五月十日正式宣布編列兩億美元來發展此技術,並創建三個 先進的3D列印製造研究中心,其中之一的研究中心重心在建造數位資料庫,以簡化複雜武器系統製造;另一研究中心則專注開發更輕、更強韌的非金屬材料,用於 新一代軍用車輛和防彈衣,並由美國防部掌管。
三、振興製造業的希望:美國除將3D列印技術規劃用於設計新武器外,更視為振興製造業的希 望。美國所創建的第三個3D列印製造研究中心,由美能源部掌管,聚焦創造效率更高的小型化技術,用於電網、電動汽車和軍用發電機。華府認為3D列印技術除 可用於軍武研發外,亦能產生經濟效益,如3D列印製造研究中心所開發的技術可協助製造業轉型,且所發展出來的微型技術,更可能造成消費性電子設備革命,據 傳美方計畫再建十五個研究中心,並納入振興製造業策略之一。
四、提昇醫療領域發展:3D列印技術已成功應用於印製人類幹細胞。英國科學家 成功使用裝載控制閥的細胞印表機(valve-based cell printer),填充「生物墨水」(bio-ink)印製可存活的幹細胞。幹細胞可轉變為人體內不同類型的細胞,如血液、皮膚、肌肉組織、內臟器官等。 這項新發明可大量生產人類幹細胞,包括由有機成分組成的人類腎臟胚胎,也是醫學領域的重要突破。
五、製造業技術大革新:不論是從工業或製造業角度觀察,3D列印技術使商品還在構想階段,無需開模即可製出原型,顛覆目前生產製造模式,且可客製化,使3D列印技術正醞釀催生新一波製造業革命。
技術取得容易 安檢難以察覺
全球首枝3D列印手槍成功試射後,藍圖隨即在網路上流傳,瞬間累計近十萬人次下載,在美國務院軍事貿易管制局要求下,該檔案才從網站移除,但網路世界傳播迅速,該藍圖流傳的影響範圍與程度,已難以估計。
一、衝擊機場、港口與邊境安全:今年五月間,英國《周日郵報》記者帶著自製3D列印手槍,成功通過歐洲之星列車的金屬探測門,並在列車上組裝手槍。帶上列 車的3D列印手槍未使用鋼鐵材質,雖僅能發射一發子彈,但仍具有殺傷力。由於各國機場、港口、跨國聯營鐵路、高速公路等邊境安檢所使用的金屬探測門,幾乎 相同,已嚴重衝擊邊境安檢,將可能形成維安與反恐漏洞。此外,首枝自製3D列印手槍問世,代表未來武器取得將比傳統管道容易,對社會治安與國家安全都是一 大挑戰。
二、生物武器的滲透濫用:現行國際間威脅,已由國家主體轉變為非國家組織、恐怖組織、非政府組織、跨國犯罪集團等,都有可能對國 家的政、軍、經目標進行攻擊。由於3D列印技術已發展出細胞印表機,可列印人類幹細胞,未來更有可能朝生技3D列印技術發展,若遭不法組織用於恐怖行為, 將可能製造出生物武器。
三、中小型國家的可恃戰力:相較於傳統的武器研發製造,3D列印技術具有低成本、低人力、無須經濟規模、客製化等 優勢,對中小型國家而言,可集中有限財力,用於發展研製關鍵性的武器技術;且無須重大預算支撐與客製化特色,使其武器參數不易為敵方所盜取,中小型國家也 能獨力負擔武器研發經費,大幅提昇中小型國家的軍事談判籌碼,將可能影響現行國際體系的權力平衡。
結語
3D列印手槍的出 現,儼然已昭告世人新時代正式來臨。由於3D列印技術可應用範圍廣,且取得容易,對有心人士而言,因為沒有龐大預算負擔、使用隱祕,使這項原本用於造福人 類的新科技,成為對國家或區域安全維護的新挑戰。美國政府雖然立即下令從網路上移除3D列印手槍的藍圖,但此技術恐怕早已在無遠弗屆的網路上四處流竄,可 見其中所潛藏的暴力管控與安全因素已備受華府關注。美國政府已盡速提撥預算,投入3D列印武器的研究發展,期投入更多軍工領域發展。然而,只要3D列印技 術持續精進,存在的安全隱憂勢將如影隨形,預料,未來國際社會可能嚴格管制3D列印技術販賣到紀錄不良的國家或組織,未來情勢如何發展?值得持續關注。 (作者為中華戰略學會研究員)
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