党和国家领导人指出，中国要通过互联网+ 双创+ 中国制造2025、通过大众创业+万众创新来催生新工业革命，推进中国制造的智能转型，强调科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。党和国家领导人的这些话语使我心潮澎湃，使我更加意识到自己作为中学科技教育工作者所肩负的责任。中学科技教育是希望之田，我愿努力耕耘。

有趣的是，中德两国总理在2015 年的会谈中提出了“中国制造2025”与“德国工业4.0”的战略对接，而我曾经工作的中学与德国的一所中学是友谊学校，彼此开展友好往来多年。作为中学基层教育工作者，我很想看到我的学生未来能具有国际视野，他们将会是中国科技和中国智能制造不输于国际先进水平的人才保障。

近些年，随着3D 打印技术不断涌现出新科技潜力，我看到了国家对于发展3D 打印技术的决心。然而，在日常工作中，我发现虽然目前有不同版本的专业3D 打印学习教材，但缺乏适合中小学生的3D 打印科普读物。3D 打印是高科技技术，但同时也是有趣的技术、不断被创新使用的技术，为什么不用一种有趣的方式来引领学生进入这个五彩缤纷的世界呢？在与学生的日常接触中，我看到了一旦学生对某个事物感兴趣，他们会非常主动地投入钻研。我愿当一名引路者，点燃他们对3D 打印等智能技术的兴趣。

经过思索，我决定以科普书的方式来介绍3D 打印技术，并且侧重介绍国外3D 打印各种最新应用案例，尽力使用生动的语言，让孩子们感觉是在听故事。

正是因为科普书与专业教材不同，我同时也期待本书能像一把钥匙，为那些尚未接触过3D 打印技术的成年人开启大门，使他们也能轻松地对3D 打印有个较为全面的了解。

我相信带着兴趣和问题去学习是好的学习方式。我期待本书能激发读者对3D 打印的想象力，当他们带着无限遐想再去学习专业3D 打印教材时，就没有了枯燥感，而会更加主动、更有目标。我期待更多人能展开创意之翼，自由翱翔在创客之域。

这些年在基层教育工作中，我感受到了国家对中学科技教育的重视，经历了中学科技教育工作外延和内涵的不断延展和深入，欣喜地看到中学科技教育正逐渐形成一个集机器人、航空模型、无线电测向、模拟飞行等多个项目为一体的科技竞赛体系。在国家为我们营造的有利大环境中，很多科技教师挥洒着辛勤汗水，无私奉献。我衷心感谢那些默默无闻地奋斗在一线的科技教师。例如，与我并肩作战的知春里中学物理教师梁占东，工作勤勤恳恳，利用工作之余指导学生无线电测向等科技项目，学生在他的指导下获得了北京市第一名的优异成绩。

我也非常感谢我的学生，他们在社会大课堂中努力认真，赢得了各种荣誉。教学相长，他们的努力坚定了我为中学科技教育工作付出的决心，他们的成绩也引发了我对现代科技的持续关注。我最初是从事德育教育工作，后来承担科技教育管理工作，现在我感觉只有不断了解科技发展，与时俱进，与学生共成长，才能使自己在这个科技大变革的年代不掉队。

我也感谢云上动力（北京）数字科技有限公司总经理贾一斌先生和副总经理李向丽女士。他们邀请我参加了由中国工程院卢秉恒院士和西交大教授主讲的3D 打印知识讲座，参观了3D 打印展览，使我有机会从大师那里深刻了解3D 打印技术的重要意义，从科技企业的角度来观察国内3D 打印发展的状态，使我更近距离地接触了3D 打印世界。同时我也要感谢北京3D 打印研究院，研究院为我提供了参观和拍摄3D 打印实物图片的机会，并在参观中专门为我讲解。

我还要感谢北京3D 打印研究院副院长赵新教授和亚太机器人创始人岳鹏先生，他们对我的工作给予了支持与鼓励，并欣然为本书撰写推荐词。此外，在本书的策划出版过程中，还有教育行业内的许多朋友给予了持续关注和帮助，我也在此表示感谢。他们是瓦力工厂机器人构建中心总经理李慕先生、北京优成长教育科技有限公司总经理章炜女士、北京神州万有科技有限公司科技总监刘电锋先生、北京科技报社青少年科教部主管张海燕女士、北京令博梦想机器人科技有限公司董事长孟磊先生、北京康邦科技有限公司副总裁刘培柱先生、北京学立通教育科技有限公司总经理李玉刚先生、北京中科青创科技有限公司总经理张凌云女士和北京精优科技有限公司董事会主席王丰先生。

最后，我要感谢本书的第二作者。作为我的妻子，她非常支持我的工作，在我的影响下她也对3D 打印等智能科技产生了兴趣。由于她的激励，我萌生了编写本书的想法，也正是由于她认真收集汇总资料，我才能最终顺利完成本书。有趣的是，她自行绘画完成了本书的插图工作，虽然画得稚嫩，但认真态度可见一斑。

本书不仅是我对自己这些年工作体会的一个注解，更是大家共同智慧的结晶，方方面面的努力汇集在一起才有了这本趣味科普书。我愿以本书为使者，与大家交流学习，为读者打开广阔的思维之门。我愿做一颗铺路石，奉献自己的绵薄之力，激发更多人对3D 打印技术和智能科技的热爱。启智求真，实现梦想，让我们携手前行。

张勇

2016 年7 月于北京海淀

（1）3D打印的无限魅力源自神奇的应用

（2）30个应用领域

（3）55个案例故事

本书以科普读物的方式介绍3D打印技术，展现生动有趣的3D打印世界。大家通过一个个案例故事就可以逐渐了解3D打印技术的前世今生、巨大优势，以及尚待解决的问题。 本书共3章：第1章对3D打印技术的相关专业知识进行简单介绍；第2章帮助读者较为全面地了解3D打印技术如何在各种不同领域发挥特有作用并给人们带来惊喜，如何解决过去难解之题，这些案例能激发读者的想象，激励人们更进一步开发利用3D打印技术；第3章对3D打印技术的优势和问题进行了讨论和评价，读者可以客观地看待3D打印技术。 由于作者长期工作在中学德育教育和科技教育第一线，在本书结尾语中给出对青少年的期待，期待本书能给大家带来乐趣，能引起大家对3D打印等智能技术的兴趣，期待你们成长为祖国的科技栋梁。

张勇，北京市海淀区羊坊店学区管理中心教师，曾任北京市知春里中学德育主任和北方交通大学附属中学团委书记。自1994年参加工作，一直在基础教育领域辛勤耕耘。2006年以来，积极投入中学科技教育管理工作和校外教育（社会大课堂）工作，积累了丰富的一线工作经验，并获得北京市中关村地区科普工作先进个人和北京市海淀区社会大课堂先进个人等荣誉。现兼任北京市海淀区校外教育协会副秘书长和北京智教信息技术研究院特约研究员。

引 子 / 1
假想1　我也有玩具喽 / 1
假想2　我的牙齿好啦 / 2
假想3　妈妈，节日快乐 / 2
假想4　没钱不妨碍我有航模 / 2
第1 章　3D 打印面面观 / 4
第1节   3D 打印是如何进行的 / 5
以前“高大上”，难怪无人问津呢 / 5
终于降低身段了，老百姓也来消受吧 / 5
玩过积木? 那就好办了 / 6
见过梯田? 那就更好办了 / 6
“打印机”大哥说：“扫描仪”小弟，哥就靠你了 / 7
第2节   3D 打印机使用何种材料 / 7
俺俩就是不一样 / 8
谁是功臣 / 8
巧妇有米下锅 / 9
我的材料更厉害 / 9
难怪一下冒出那么多 / 9
第3节   3D 打印是否价格昂贵 / 10
3D 打印机身价不一，选择多多 / 10
有便宜的3D 打印材料，掂量着用吧 / 10
应运而生的3D 打印服务 / 11
走平民化路线的3D 扫描仪 / 11
第4节   3D 打印技术怎样帮助我们 / 12
1+1＞2，创造过程 / 12
1+1=2，制造过程 / 14
第5节   3D 打印技术能带来什么改变 / 14
谁说我不行 / 14
创客有力量 / 15
这样的生活，我期待 / 15
第2 章　3D 打印的神奇应用 / 17
第1节  3D 打印与医学 / 18
这样的假牙还不赖 / 18
硬骨头是这样炼成的 / 19
人脑组织，也敢打印 / 20
缺器官？那就打印吧 / 21
心脏手术，那不是闹着玩的 / 22
怎么，西医也成中医了 / 23
第2节  3D 打印与航天 / 24
飞向火星 / 24
克服失重 / 25
地面和太空一起忙 / 25
第3节  3D 打印与航海 / 26
从大学生潜水艇展望未来 / 26
第4节  3D 打印与电动车 / 27
限量版电动车 / 27
第5节  3D 打印与军事 / 28
这个中学生把美国人吓了一跳 / 28
全力开发无人机 / 29
第6节  3D 打印与执法 / 30
法网恢恢，疏而不漏 / 30
看你还往哪里跑 / 31
第7节  3D 打印与动物 / 31
鸟缺什么都不能缺鸟嘴 / 31
残疾小鸭子又可以走鸭步了 / 33
第8节  3D 打印与仿生 / 34
海胆在海底，还要管天上的事 / 35
第9节  3D 打印与机器人 / 36
它，软硬通吃，刚柔并济 / 36
又一个传奇色彩的机器人 / 38
第10节  3D 打印与人工智能 / 39
单干可不行 / 39
人工智能，谁与争锋 / 40
第11节  3D 打印与珠宝 / 40
要的就是心动 / 40
第12节  3D 打印与艺术 / 41
大的小的，统统都做 / 41
历史与现代的完美结合 / 42
第13节  3D 打印与考古 / 44
江洋大盗蔫了，盲人乐了 / 44
挑战盖棺定论 / 45
无声无息中发生 / 46
第14节  3D 打印与玩具 / 47
着实风光了一把 / 47
第15节  3D 打印与美食 / 49
如果卖火柴的小女孩活到今天 / 49
重担肩上挑 / 49
好处多多 / 50
第16节  3D 打印与服装 / 50
神器在手，巧夺天工 / 51
就这么简单，你却泪奔 / 52
第17节  3D 打印与摄影 / 53
照片变成艺术摆件了 / 53
公之于众的宝物 / 53
第18节  3D 打印与电影 / 54
还以为是庆丰包子呢 / 54
第19节  3D 打印与物流 / 55
物流也“疯狂”起来 / 55
第20节  3D 打印与建筑 / 57
不用打地基挖大坑了 / 57
现代土屋令天下寒士欢颜 / 57
第21节  3D 打印与生活 / 58
没抽完的雪茄 / 58
又舒服又不贵的轮椅 / 59
第22节  3D 打印与盲人 / 60
触摸过去 / 61
触觉“看”到了细节  / 61
第23节  3D 打印与沟通 / 62
对付懒老板 / 62
让颜色来说话 / 63
第24节  3D 打印与宣传 / 63
先进技术无法逆转逝去的生命 / 63
第25节  3D 打印与4D 打印 / 65
变形金刚何时来 / 65
第26节  3D 打印与材料 / 67
新材料脱颖而出 / 67
保密的材料 / 68
3D 打印+ 纳米技术 / 68
第27节  3D 打印与物理 / 69
才华莫问年龄 / 69
道理就这么简单 / 70
第28节   3D 打印+ 虚拟现实 / 71
虚拟太空旅游能改变世界观吗 / 71
还在扫描实物吗？试试扫描空间吧 / 72
第29节  3D 打印＋语音识别+ 翻译技术 / 73
当猫语翻译成英语时 / 73
第30节  3D 打印+ 全息技术 / 75
开会啦，全息视频会议 / 75
第3章　对3D 打印的评价 / 77
第1节  3D 打印技术有什么优点 / 78
第2节  3D 打印技术有什么问题 / 79
规模局限问题 / 79
社会安全问题 / 80
知识产权问题 / 80
产品标准问题 / 81
环境保护问题 / 81
制造业流出问题 / 82
就业问题 / 82
结尾语：对青少年朋友的期待 / 83
图片来源说明 / 84

本书用趣味语言和生动故事来讲解3D打印技术，是让大家从一开始就爱上3D打印的好办法。书中一个个趣味盎然的事例都是3D打印技术的应用成果，这不仅使读者接触前沿的科技信息，还能开拓视野。我期待本书在给读者带来阅读快乐的同时，也能带来启迪。希望在这个大众创业、万众创新的年代，能有更多人投身于技术创新和应用。

——北京城市学院副教授、北京3D打印研究院副院长 赵新

21世纪初，3D打印在美国迅速发展，于是在美国涌现很多3D方面的畅销书，但将其引进国内后发现，这些翻译书“啃”起来很费力。本书通俗易懂、图文并茂，能引起青少年的兴趣，让他们爱上3D打印，兴趣永远是很好的老师。

——亚太机器人创始人、APRC理事会理事长、WTIO联合主席  岳鹏