在大纽约，BotCave并不好找。搭地铁到布鲁克林第三大道附近，找到拐角处一栋不起眼建筑，然后敲门。如果为你开门的是一个毛发蓬乱的年轻人，那么十有八九就是这儿了，125名工人开创制造业未来的地方。
　　BotCave是创业公司MakerBot的所在地，四年多以来他们一直致力于制造面向大众的3-D打印机。他们2012年之前的产品都用三合板制作，内部结构一览无余，恐怕只有那些喜欢捣鼓机器的极客们才会感兴趣。
　　而新近研制的这款看上去很特别。不同于人们以往对3-D打印机粗制滥造的印象，它是金属制，光滑且有设计感，还有能以多种色调闪烁的LED灯，你可以找到和沙发颜色相配的模式。
　　比外观更加重要的是，你再也不用花上一个周末折腾各种软件，只为了让Linux系统看上去友好一点。这台新机器用简单的桌面程序就能启动，能把CAD文件直接转化成实物，就像打印一张照片那样简单。
　　这就是入门级的Replicator 2，官方售价2199美元，能够用环保材料打印最大约28cm × 15cm的物品；它的升级版Replicator 2X售价2799美元，尽管只能打印最大23cm × 15cm的物品，却拥有双喷头，精度达0.1毫米，能够打印结构更为精细的物品。
　　MakerBot在这两件产品上下了数百万美元的赌注：3-D打印的时代就要到来。也许你听说过3-D打印机，却还没拥有属于自己的一台。MakerBot的CEO佩蒂斯（Bre Pettis）觉得Replicator 2能改变这一切。

从PC说起

　　如同在1977年催生了苹果公司第一款微机Apple II的“家酿计算机俱乐部”（Homebrew Computer Club），来自全球的3-D打印发烧友们也正在用同样的方式，实践着一种新技术的推广。MakerBot作为其中的先行者，自2009年初成立以来，已经卖掉了两万多台打印机。
　　和PC的发展过程一样，技术本身总是首先出现，而后人们才慢慢弄清楚它到底能带来什么。在office软件、互联网和电子游戏出现之前，早期的PC几乎只能用来编程。对于最早的3-D打印机玩家来说，仅仅是测试机器本身，就已经是一个足够好的购买理由了。
　　当打印机变得更加成熟之后，人们自然把注意力转移到了它制造的产品上。对于有小孩的家庭，MakerBot的最大贡献在于玩具：娃娃屋的家具，桌游部件，以及各种模型。他们旗下的3-D打印计划交流网Thingiverse（目前已有相应的App），以及Tinkercad和Autodesk之类的公共设计库，提供了许多现成的CAD文件，你只要点击下载，做点必要的更改，然后发送给MakerBot帮你打印出来就行了。
　　2011年，MakerBot获得了千万美金的投资，投资人包括亚马逊创始人之一Jeff Bezos。虽然在今年6月被工业级3-D打印巨头Stratasys以4亿美元收购，仍然作为子公司保持独立运营。差不多30年之前，苹果公司引领了个人电脑的潮流，而今MakerBot的目标则是向大众推广Replicator 2。
　　我们的上一代人用第一代PC制造的很多东西，以当今眼光看来很弱智，比如艺术字书写的菜单和剪贴画。今天绝大多数的3-D打印产品，看上去就像最初的PC出版物一样无趣。而Replicator 2方便的软件和更高的精细度，则能让人们更快地学会如何设计结构更精巧、颜色更丰富、稳定度更高的物品。再加上互联网上丰富且免费的设计库，很快我们就能看到不同于批量制造业的新方式了。尽管目前的产品质量和成本都不太理想，却能满足个体创造的需求。

3-D打印不新奇

　　你也许会认为3-D打印是十分前沿的技术，只跟少数极客和高端设计工作室有关。而事实上，3-D打印技术早已渗透到日常生活中，你可能早已接触过相关产品，它们如此的家常以至于你根本不曾意识到。拿牙科诊室做个例子：许多定制的假牙和牙齿填充材料就是3-D打印出来的；还有那些一系列的牙齿矫正器，在每个不同阶段佩戴的都有微小差异。
　　从根本上来说，每一种消费品和电子器件都有3-D打印机上的原型，甚至新一点的建筑也是如此。如今你还能定制3-D打印的魔兽世界角色模型，或者你在Xbox Live平台上的虚拟立体形象avatar。如果你在东京，也许还会听说3-D头像定制，就是根据你头部的扫描图像，制造一尊逼真的塑像。
　　商业化的3-D打印通常只能使用有限的几种材料，多为金属和塑料，但是研发者们也正在尝试从木浆到糖的各种新奇“墨水”。一些特制的打印机能喷出液体食物，比如糖霜和融化的巧克力。不久以后我们还会见到打印的电路板，用它们可以组装出复杂的电子元件。
　　传统的数控机床刳刨机和研磨机是在做“减法”，把不需要的部分切割或打磨掉。而3-D打印机是做“加法”，从底座开始一层层地打印。电脑软件会首先检查CAD文件，弄清楚怎样打印才最为省时省料。外壳的形状是固定的，厚度则会根据材料有所调节。模型的内部通常不可见，但空心的模型又太过脆弱，所以，软件可能会采取折衷的方式，比如蜂巢状的结构。
　　随后，软件就将这个物品水平分割成尽量薄的层，喷头按照软件计算出的最短路径移动，从下至上逐层打印。一层打印完毕，平台向下移动最小的距离单位，开始打印下一层。观看3-D打印的过程是很奇妙的体验，你既不用知道机器是如何工作的，也无需操心如何优化喷头的移动路线。就像你非常熟悉的2-D打印机那样，你只用知道自己想要打印什么。 　　家用3-D打印机概念的提出，又是一场新的工业革命的开端。你为Replicator 2设计的CAD文件能够被工业机器读懂，这也意味着，人人都可以成为设计师和生产商。MakerBot们所使用的G-code语言，也是传统制造业的机器控制语言，正如第一台桌面式激光打印机使用的Postscript语言，和专业的打印机一样。
　　因此，一旦你在自己的电脑上有了专属的设计，你就能在家里打印一个独一无二的成品。或者，你也能利用云端设备，从世界任何一台联网3-D打印机上输出产品。甚至，你还可以上传给专业的服务商，为你生产成千上万个产品，再寄给你的客户。Autodesk 123D之类的CAD软件贴心地提供了向导程序，你所要做的，就是点点鼠标，输入信用卡信息，立刻就能开始制造业的生意了。

走向大众的Replicator 2

　　有关Replicator 2的一切—设计、制造和销售—都是为大众化推广而考虑的。从打印材料开始说起，入门级Replicator 2使用的，是以玉米淀粉为原料的聚乳酸（polylactic acid， PLA），这是一种可降解的环保材料。同时，聚乳酸不像其他材料那样冷却后剧烈收缩，对机器的要求也不高，据佩蒂斯说，打印的时候闻上去很像华夫饼。MakerBot提供的聚乳酸价格为每公斤48美元，足够打印400个国际象棋棋子。而Replicator 2X使用的是ABS塑料，也就是和乐高积木同样的材料，它同样无毒，但打印时必须保持通风良好。
　　在零售方面，MakerBot已经在曼哈顿开设了第一家体验店。除了展示新机器，商店里也有一个小小的开放车间，佩蒂斯希望看到窗口挤满了孩子们的小脑袋，惊奇地看着一个个物品在他们眼前打印出来。
　　就像PC一样，3-D打印机的用处在购买之前和之后往往大不相同。佩蒂斯说，“购买之前，人们心里都有个物品打印清单，比如坏掉的吸尘器零件，或者适合橱柜形状的牙刷架。然而当你真正拥有它之后，就会开始尝试很多之前未曾想过的奇妙玩意。”
　　大人们开始制作首饰，鲁班锁之类的解谜玩具，还有模型和奇怪的塑像。孩子们则开始要求大人按他们的想法来制造玩具。按照佩蒂斯原本的设想，至少有一半的购买者都应该是程序员，而很快他就发现了大量的家长购买群。
　　拜电子游戏所赐，如今的孩子们很小就有了在屏幕上理解立体几何的能力。也许你没觉得模拟人生或者Minecraft事实上就是CAD程序，但仔细想想，它们核心思想确实差异不大。如果中学能买上几台3-D打印机让孩子们使用，下一代制造业革命也许就在他们身上发生。跟在PPT上观看模拟图相比，谁会不乐意亲手制造一个模型呢？

3-D打印一切？

　　就目前的趋势来看，如果能够用批量生产降低成本，未来几年之内，千元价位的3-D打印机就能出现在超市货架上。
　　而这并不意味着我们要3-D打印一切。数字化制造业的精髓就在于，我们可以在批量生产和个性化定制之间拥有自己的选择。不同于依赖模具的传统制造业，3-D打印的成本并不会随着产量的提高而降低，但是对于小批量生产，3-D打印却足够便宜。
　　在桌面式3-D打印机出现之前，小批量生产几乎都是依赖手工。在人力价格高企的今天，这一任务同样可以交给机器完成。同时，传统制造业也会得益于此，变得更加便宜：对于一些核心部件，结构越复杂，越多变，价格就越贵，而3-D打印技术可以让这些价格差异不复存在。
　　另外，如果你还记得宅男手造的“螺钉螺母对戒”的话，只要有台3-D打印机，这些定制礼物也就是画画图的事儿。星际迷航“公司号”中的毕卡特舰长想喝茶，只需跟他的Replicator说三个词：茶、格雷伯爵、热的。MakerBot的同名机器虽然还不会冲茶，定制个茶杯却是相当在行的。