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图书馆引入3D打印的意义和前景

发布时间: 2017-03-23
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自从 2011 年底法耶特维尔公共图书馆率先开展 3D 打印服务并引起广泛关注以来,3D 打印机在越来越多的图书馆出现。这一现象也引起了图书馆界的热烈讨论。 澳大利亚学者 Hugh Rundle 在个人博客上表示反对把类似 3D 打印机这样的制造工具引进图书馆,他认为“制造空间”的出现偏离了图书馆的使命,只是一种“货物崇拜和技术狂热”(Cargo cults and technolust)[21]。

这种对实体的偏执和依恋导致了许多图书馆和馆员对这项新技术的跟风。在他看来,无形的数据和信息更具有研究利用的价值,也是作为图书馆更应该关注的东西。国内图书馆界也有学者表示 3D 打印机在图书馆并没有实际需求,只是吸引读者的一种手段而已 然而,支持者也提出了自己的观点。雪城大学教授 Dave Lankes 认为图书馆员的使命在于帮助本地社区进行知识创造进而改善社会;图书馆的使命也不再只是提供各种资源和服务,而应该积极地帮助用户提升在各自社区中的创造力。[4]在回答“为什么需要把 3D 打印机设置在图书馆?”时,Lankes 说:“因为图书馆的核心是创造新思想、产生新知识,而非只是收藏。”[23]美国学者 AndromedaYelton 认为“图书馆是一种体验”,制造空间的开设让读者体验了科技的进步和创造的快乐(哪怕仅仅是制造而非创造)[24]。这和国内外许多图书馆开展的“第三空间”运动不谋而合。 图书馆学的先贤阮刚那赞(S. R. Ranganathan)曾经说:“图书馆是成长的有机体”。[4]笔者认为,图书馆不必自我设限在传统的服务内容,应该与时俱进,开拓思路,积极采用新技术来为读者提供服务。

5.2 服务政策缺失 

在笔者的调研中发现,尽管国内外已经有不少图书馆拥有 3D 打印机,但是却鲜有图书馆制定了详细的 3D 打印制度或政策。而政策和制度的缺失或滞后会直接影响服务的效率。所以,对于已经拥有 3D 打印机的图书馆来说,政策和制度的制定是急需解决的问题。 

一个良好的 3D 打印服务政策应该包括费用、提交步骤、等待和筛选时间等。首先,费用的高低会直接影响读者的参与度。笔者认为费用不应过高,否则会降低用户尝试服务的意愿,只要大致包含打印材料的成本即可。其次,提交步骤应该尽量简单,避免繁琐的提交程序让用户失去耐心从而终止使用。大致的步骤可以是:提交申请——馆员审核——打印,值得注意的是最好安排有专人进行审核,审核的时间不宜过长。打印过程一般需要有技术人员在场,以便对突发情况进行处理。最后,最好提前告知用户需要等待的时间,以便用户提早作出选择。 笔者认为目前加拿大达尔豪斯大学图书馆制定的服务政策最为完整,该图书馆的主页上有非常详细的 3D 打印服务指南,包括打印机的型号、目前可打印出的颜色、使用的材料、成品的最大尺寸限制、文件格式、打印程序和注意事项等。

5.3 版权问题 

在提供 3D 打印服务的过程中,图书馆要尤其注意版权问题。目前的 3 种打印方式,即从三维到三维的打印、从二维到三维的打印以及从参数到三维的打印,其侵犯版权的可能性各不相同。[25]所以图书馆需要参考《著作权法》,在服务的过程中提醒作者避免产生侵权纠纷。 不过,出于社会公共政策的考虑,版权法还规定了一些法定的免责事由,若符合这些免责事由,即使 3D 打印行为是版权法上的复制行为,也不会构成版权侵犯。根据《著作权法》中的规定,为个人学习、研究或者欣赏,使用他人已经发表的作品的,可以不经版权人许可,不向其支付报酬。

因此,如果打印者将三维实物用于自己研究、欣赏等合理用途,则为合理使用,不构成侵权;若将其用于以盈利为目的的商业用途,则会构成侵权。[26]   笔者认为,图书馆最好能够鼓励用户打印原创作品,一方面能够最大程度激发用户的创造力和想象力,一方面能够避免侵权的可能性。当然,原创的前提是首先让用户弄明白如何使用一些主流的电脑辅助设计软件,图书馆可以开展一些培训课程来帮助用户学习。

5.4 健康和安全问题 

对于那些允许用户亲身体验 3D 打印的图书馆来说,应该重点考虑健康和安全问题。 首先要考虑的是打印材料。许多低端价位的 3D 打印机使用的都是 ABS 塑料。它是一种石油提炼的具有轻微毒素的材料,而且在打印过程中会产生难闻的气味,刺激眼睛和肺部。更重要的是这种材料不环保——完全降解需要大概 500-1000 年。正因为如此,国外一些图书馆采用的是 PLA 塑料,它是一种生物降解塑料,绿色环保,并且对人体没有刺激性,打印的过程中只会产生极其轻微的甜味气体,几乎难以发觉。 此外,可以采用钢铁材料打印的图书馆还需要注意避免用户打印枪支、刀具等危险武器。美国政府已经出台相关法令禁止打印武器,图书馆也应该做好相应的监督工作。

5.5 员工和用户培训 

由于 3D 打印机是具有高科技含量的产品,并且对很多馆员和用户来说都是新鲜事物,因此培训就变得十分重要。 首先是馆员培训问题。根据国外图书馆的实际经验,具有技术背景的馆员在观看了一小时的演示之后,基本上都能使用 3D 打印机;但是毫无计算机经验的馆员学习使用 3D 打印机却十分困难;对计算机硬件知识有基本了解的馆员情况能好一些。 很多使用上的技术问题可以随着配置更高端的 打印设备而解决,但是经费是一个很大的制约因素。不过,对于即想引入 3D 打印机,又没有很强的技术人员支持的图书馆,只能选择更为高端的 3D 打印机。 另一个问题是用户培训。学习 3D 打印的基本步骤并不算难,但是学会制作 3D 数据文件,并且真正自己创作确实需要花费比较长的时间和较多精力。所以图书馆最好能配套开设 3D 打印学习班,用户也需要耐心的学习,这样才能更好的利用 3D 打印设备进行创造。

5.6 预算问题 

目前 3D 打印机的价格从 300 美元到 19900 美元不等,图书馆可以根据各自的实际需求购买相应的产品。一般从可用性和可负担性上考虑,大多数图书馆配置的都是较为低端的 3D 打印机,因为真正需要高端 3D 打印设备的研究人员通常都会有项目经费支持实验室自行购买。 另外,从节约预算的角度,也可以考虑联系 3D 制造商捐赠。例如,今年 2 月西英格兰大学图书馆就就接受了来自 3D Systems 公司的捐赠[27],苏州图书馆的 3D 打印机也是来自本土企业的捐赠。值得一提的是,今年 4 月底,3D 打印产业首次入选国家高技术研究发展计划(863 计划)[28],湖北、湖南、福建、江苏等地已经出现不少私营企业制造 3D 打印机,这些地区的图书馆可以积极和当地的制造企业联系捐赠,促成双赢。一方面图书馆可以节省预算,另一方面也有利于当地 3D 打印机制造企业提高知名度。

6 图书馆开展 3D 打印服务的发展前景与思考

6.1 与创意机构合作,共建创客空间  

美国社会学家 Ray Oldenburg 在他撰写的《The Great Good Place》一书中提出了“第三空间”的概念,并定义为在家庭的居住空间(第一空间) 和职场(第二空间) 外的,不受功利关系限制的,如城市中心的闹市区、酒吧、咖啡店、图书馆以及城市公园等的公共空间。第三空间的基本功能是提供人们交流和休息的场 所。

[29] 近些年来国际图书馆界也在进一步挖掘图书馆作为场所的价值,发挥图书馆在城市第三空间中信息交流和共享的功能,重视图书馆在社区教育和文化发展中所扮演的角色。最初的设想是将阅览室、电脑房和咖啡厅的功能结合在一起的信息共享空间,使读者可以边交流边获取信息。从 access to books(获取书刊),到 access to information(获取信息),现在又有图书馆对此作进一步延伸,即 access to tools(获取工具)。[30]制造空间将工具也看作是一种资源,读者利用这些工具将灵感变为现实,并且在图书馆进行交流、切磋。 

上海图书馆馆长吴建中认为图书馆应该为社区创意经济的发展提供一个公共交流平台。[30]而目前比较知名的制造空间,如北京创客空间、新车间、柴火创客空间和洋葱胶囊等,他们或多或少都遇到经费紧张的问题。[9]如果图书馆能够和这些创客空间相互合作,比如图书馆为这些创客空间提供场所,而创客空间为图书馆提供馆员和读者的培训,那么一方面可以缓解创客空间的场地租赁问题,一方面也可以提升图书馆的 3D 打印服务质量,降低培训成本。上海图书馆参与世博会的案例告诉我们,图书馆要善于借用别人的资源来拓展我们的服务。与创意机构合作,共建创意共享空间,可以加强图书馆与社会各界的广泛合作,在提升自身服务质量的同时,增强图书馆的社会影响力。

6.2 从以科技展示为主向服务教学科研过渡 

对国外许多高校来说,3D 打印机已经成为科研和教学必不可少的设备。在麻省理工大学,学生们把 3D 打印机描述成一个非常有价值的研究工具,因为它和传统制作模型的方法相比可以加快项目进程。哈佛医学院也已经开始利用 3D 打印机仿制人体的细胞核组织。尽管目前国内图书馆的 3D 打印服务还是以科技展示为主,但是在未来 3D 打印机造价和材料价格下降后,相信越来越多的图书馆尤其是高校图书馆将会逐步开展 3D 打印服务,并向教学和科研的功能倾斜。 国内学生经常缺乏实践操作的机会,如果将制造空间引进图书馆,由图书馆来提供实践学习所需要的工具、场所,就可以增加学生动手学习、实验的机会。不同专业、领域、年龄的人一起以头脑风暴的形式交流、学习、克服学习中遇到的各种困难,这种参与式的学习也会对解决问题能力的培养大有帮助。[9]   在教学过程中还经常会需要进行课堂演示,比如展示分子结构或者展示一些设计过程,3D 模型的展示效果是 2D 演示和图画无法达到的,它可以进行多角度的完整展示。而且 3D 打印还可以提升数据可视化的水平,为科研工作者展示数据提供新方法。

6.3 开辟新型的科学交流模式,促进科研合作 网络时代的到来使得科学交流模式发生了巨大的变革,也在一定程度上让科研人员彼此之间的距离变得遥远。

科学交流不仅涉及文献,而且涉及所使用的科学仪器、所收集的数据以及直接或间接参与科研过程的人。[31]互联网可以用来增加人际交互,扩展交流范围,使合作变得容易。但是它并没有从根本上改变合作的方式,科学交流还是取决于知识和社会纽带,因而人与人之间的直接交流非常重要。 对图书馆来说,提供 3D 打印服务可以让不同学科背景的人来到图书馆,找到具有相似研究兴趣的科研伙伴,促进科研合作。 未来的图书馆可能会成为一种类似于学术沙龙的场所,3D 打印机让各种背景的人来到图书馆,打破了特定学科的学术小团体,大家聚集在一起讨论,学科之间的交叉、融合与借鉴更容易碰撞出创新的火花。过去,人们只在各自的圈子里。而未来,工程师甚至可能与艺术家交流,创造出新知识。

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