從3D打印到能源互聯網，數字化和互聯網技術正以其獨特的方式，撼動傳統的製造和能源行業，催生以定制式數字製造和分佈式能源供給為特徵的嶄新時代。信息技術與新材料和新能源技術相結合正在孕育新一輪産業革命。
　　面對製造業的數字化以及能源供給的分佈式發展趨勢，“中國製造”何去何從？超越“摩爾定律”的高性能計算又將帶來哪些機遇和挑戰？在日前於太原舉辦的“新産業革命論壇”上，來自國內外的專家、學者對此展開討論。

　　3D打印引發變革

　　“只要一台電腦、一個創意設計和一台3D打印機，每個人都能成為製造商。”英國《經濟學人》雜誌編輯、“第三次工業革命”系列報道撰稿人保羅麥基裏(Poul　Markillie)在“新産業革命論壇”上&&，隨着3D打印技術的推廣，製造業中的規模效應和勞動力低成本優勢將不再重要，已經成為“世界工廠”的中國製造業面臨挑戰。
　　所謂3D打印，就是以計算機三維設計模型為藍本，通過軟體操作，對材料進行選擇性的激光熔化，從而製造産品的快速成型技術。它的工作原理類似噴墨打印機，不過它噴出的不是墨水，而是黏接劑和液態材料。由於這種製造方式不需模板，也不用組裝，産品形態完全通過軟體操控，生産一件産品與大批量生産相比，單位成本幾乎一樣，所需勞動力數量大幅減少。
　　除此以外，麥基裏稱，“中國製造”還將面臨“美國再製造”的挑戰。一項預測數據顯示，到2020年，10%到30%原本從中國進口的産品將會回歸美國本土。
　　“正在興起的‘自造者運動’，為重振美國製造業提供了路徑。”麥基裏説，這一運動強調的是，人人都可以通過在線的網絡製造商，利用3D打印機創造産品，從而鼓勵那些不願到工廠上班的年輕人，在家中創造屬於自己的工廠。借助3D打印技術，勞動力密集型的製造業正變身為高端的自動化産業。
　　“現在只需要2000美元就可以買到一台小型的家用3D打印機。”麥基裏説，目前，3D打印不僅應用於跑車、航天航空、人造衛星、醫療器械等高端製造，手工藝品、珠寶首飾，甚至家庭用具等領域內的應用也在增多。麥基裏説，人們甚至可以打印出一塊熱縮冷漲的金屬板。“看似違反自然規律，其實只要通過材料和結構的巧妙設計就可實現，傳統製造技術顯然對此無能為力。”
　　面對即將到來的産業變革，中國3D打印産業聯盟理事長王華明&&，短期來看，3D打印的優勢主要體現在難加工、高性能、昂貴的複雜部件上，對傳統製造業的衝擊不大。同時，3D打印還面臨版權、標準等難題有待破解。但長遠來看，在日趨智能化的數字製造時代，如果不能佔據技術高端，成為全球製造體系的組織者和規則制定者，就有被“鎖定”在低端市場的風險。

　　能源互聯已成趨勢

　　製造業的數字化，將直接促進生産模式的分佈化，進而為可再生能源的發展帶來機遇。專家認為，可再生能源的分佈式生産、優化存儲、分配及其技術創新將推動能源互聯網快速發展。
　　“比如在未來的大學校園中，能源結構將更加多樣，有屋頂的光伏發電、地面的風電、天然氣發電等。只要計算出校園一年四季對冷、熱、電的綜合需求，根據可再生能源的利用情況，協調儲能、存放電策略，就可以實現低碳目標。”天津大學教授、中國電機工程學會常務理事王成山説，通過這種技術，電網與用戶之間可以充分互動。
　　然而，由於太陽能、風能等分佈式的電源系統具有間歇性、隨機性特點，對電網的運行會帶來很大困難。如果電網運行出現故障，分佈式電源必須立即退出，否則會給電網的維護、檢修工作帶來危險。王成山説，它的間歇性也會影響周邊用戶的正常使用。同時，大量分散的、屬於不同用戶的分佈式電源難以優化管理。“讓誰多發，不讓誰發，怎麼進行能量的平衡和能源的綜合優化，都對電網帶來挑戰。”　
　　對此，王成山認為，微電網是一個不錯的解決方案。所謂微電網，實際上是把大量的分佈式電源、用戶負荷以及儲能等綜合在一起形成的網絡，既可以成為電網的一部分，又是獨立的用電單元，能夠快速靈活地響應用戶需求。
　　中科院院士褚君浩認為，要建設能源互聯網，太陽能電池的能效需要提高至30%，這樣才能更好地收集和儲存能源。

　　高性能計算駛向何方

　　“信息技術將成為新産業革命的先導。”褚君浩&&，3D打印技術，離不開對産品從分子設計到工藝優化的海量計算；在微電網內實現資源的優化配置，同樣需要強大的數據挖掘和計算能力。無論是數字製造，還是能源互聯網，都離不開計算能力的提升和計算成本的降低。
　　“目前，CPU計算性能的增長速度已經遠遠快於摩爾定律。”英國皇家學會院士史蒂夫弗伯(Steve　Furber)説，高性能計算駛向何方，直接關係到新産業革命花落何方。弗伯透露，他領導的研究小組正在從人腦中尋求突破。他發現，與電腦相比，擁有10億神經元的人腦允許低性能單元的存在，通過並聯等方式實現高性能計算。目前，他正在主持一項神經系統工程，打算用包含100萬個處理器的計算機SpiNNaker模擬人腦神經元的1%。
　　儘管技術方向仍不明朗，但專家十分樂觀。英國劍橋大學丘吉爾學院院長大為華萊士(David　Wallace)對中國抱有熱切期待。他&&，中國培養了大量熟練的研究人員，完全有潛力開發出先進的智能通信和交互系統，深入挖掘高性能計算這一新技術。