三、中国梦——3D创新
“3D打印”是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术。尤其最近两三年，成为了国际产业的一股热潮。3D产业一旦形成规模化，则所有的工厂组织形式、生产流程、材料供应链等都将面临深度调整。从科技发展史来看，它是继蒸汽机、原子能、光通信之后的又一次革命性改变，有人称之为“第三次工业革命”。
国家领导人习近平主席、李克强总理及美国总统奥巴马都在许多场合不同程度地强调了它的重要性。奥巴马多次在美国国会发表国情咨文时，说美国要大力发展3D技术产业，从中国、印度这些低劳动力成本国家重新夺回制造业的领导权。资本主义国家很少用政府行为来支持一个项目，像导弹、飞机制造都是公司化运作的。而奥巴马政府却拨款十多个亿去办15个3D研究院。中国在2015年2月11曰，为落实国务院关于发展战略性新兴产业的决策部署，三部委（工业和信息化部、国家发展和改革委员会、财政部）发出联合通知：《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）》，引起社会的广泛关注。
省市很多领导问“3D能够用在什么地方”？我说“问题应该改成：‘有什么地方是3D技术用不上的？’”真有点像激光诞生之后，当时人们问：“有什么地方是激光用不上的？”目前，原则上3D打印技术可以用来进行各种类型产品的设计、制造、艺术塑形，甚至可以制作生日蛋糕、朱古力。至于医学上的应用就更加吸引人了。未来用干细胞打印出各种人体脏器并取代病变器官，也许并非遥不可及的亊。我现在正与中山大学附属一院的外科教授合作，做3D皮肤，还将进一步把一层层细胞用打印机层积起来。如果是用干细胞作原料进行3D打印，或许哪一天，从机器里可以蹦蹦跳跳跑个猫儿、狗儿出来呢。
中大超算中心原主任袁学锋教授曾对我说：“您能够搞3D？！我在英国鼓吹了十多年啊，即使是多么复杂的空间构形，我们的超快速计算机一下就给你处理好。多复杂的一个3维函数，用3D打印机很容易就能见到它的真实立体造型了，请快点把它弄出来啦！”我们还说起一位英国数学家，用几个函数混合运算，生成一个新的复合函数，用3D打出来后一看，是一个人类迄今还没有发现并研究过的几何构型，自然界也没有一件东西像那样，这为科学及艺术领域打开了新的想象空间。
在我的工作生涯中，3D增材制造大概是我最后参与的研究开发、用于社会的一个项目。
退休后，我总觉得按自己的精力、健康状况还能为社会做点事。退休前，我曾任担过广东省光子产业布局的首席科学家，走遍了全省光通信及激光加工企业。当时大概是1999年前后，广东光子信息产业大概有六百多个亿产值。经历12年的发展，到2012年增长了十倍，达到五千五百多个亿了。我觉得如果再搞一个光子能量产业，做各类激光工业加工、3D增材制造，再来一个数千亿的产业，广东省单是高技术的光子产业GDP就可望达到万亿量级。
我对激光快速成型（即今天的3D技术）的关注和参与研发是从1992年开始的。过去我们是拿一整块木头、铁，在车床上夹住用车刀切削，慢慢切出一个东西来。与之完全相反，3D技术则是用细细的粉末作材料：可以是高分子复合材料、玻璃、陶瓷、金属的粉末乃至生物细胞，其被一层层堆积起来，最后可以“堆”出一个工业零件、一个杯子、一个冰箱乃至一个汽车引擎等。
我选择这个研究方向其实跟我那时的超快速激光光谱研究毫无关系，并且我主要搞的是基础研究，用激光光谱技术研究光与物质原子、分子的相互作用，那怎么竟搞起3D工业制造来了呢？大概是因为我自小就对电子学感兴趣，玩过无线电通信、发报机、无线操控航模……所以我能从光、机、电、算、材等综合技术去理解3D是个什么东西，还很有愿望动手去做。
当时物理系以基础理论研究为主，一般不会去做工程性研究。但跟随我工作多年的同事汪河洲教授建议：“余老师，您除了搞理论之外还能动手，您最好能开个头，带一些学生做工程性的论文。我看见您用激光把牛皮纸切成各种图案，切割成千张之后按顺序就粘出一个茶壸来，可装水冲茶，能否就往这个方向再搞一些工程性论文呢？”这触发我转向搞应用性研究的念头。1992年，我就带学生开始搞起了2D、3D。也因为如此，中大物理系光学学科除了跻身全国第一批理科博士点外，后来又拿了一个工科博士点。这在全国重点高校中大概是比较罕见的了。像清华、哈工大的光学是工学博士点，北大、复旦是理学博士点。我觉得这比较符合后来办“中大理工学院”的要求。
退休后，一个老朋友也是我中学的校友，诚恳地对我说：“我深知你满身技能，退而不休，身体健康，科技兴趣又广。现在我有一定的经济实力，想支持你随意玩各种各样的高新技术。”“你就按自己的兴趣搞，随便搞什么项目都行”。并且为了方便，就在（南校园）西门旁的楼盘为我租了一个100平方米的场地。盛情难却，我就这样开始玩起了技术。玩了三四个月，全部搞起各种激光的应用：打孔、焊接、雕刻……等我搞了3D激光快速成型机，他说，哎这个东西好！我还没见过。当场决定扩大研发地点，从广州搬到中山去。我和招来的两个助手在中山搞了大半年，就把激光快速成型机（即3D激光打印机）搞成批量生产了，那是2012年6月左右的亊。
一个意外的机缘，我的这项工作引起了航空航天部原部长林宗棠先生的重视。
林宗棠是国家航空航天部、中国航空航天事业的卓越领导人（共和国第一代领导人毛泽东主席曾亲自委托他搞万吨水压机，为中国重工业奠基；第二代领导人邓小平亲自委托他主持北京高能正负电子对撞机，其一举成功，震惊世界；第三代领导人任命他当航空航天部长，为我国航天事业奠基，开辟嫦娥奔月工程，他被称为是中国尖端工程的功臣。近年来，他非常醉心并大力推动中国的3D增材制造产业。2013-2014年他曾先后三次到广东访问我，毎次三天进行驻点调研，他亲自操作机器，连中午也不休息，并向中央递交调研报告《中国梦——3D创新》，受到党中央的高度重视。
而我也曾两次到他家探访，两人结谊颇深。其实我与林部长的相识缘于一个偶然的机会。2013年12月，我应邀参加在深圳举行的一个中美科技合作高峰论坛，很多名人出席在场：全国人大成思危副委员长、康乃尔大学副校长、中国外交部官员……林部长也在场。现场有人提到了“3D打印技术”，但那时很多人还不大了解，于是请我回答记者。我就讲了大概5、6分钟，林部长听到后，马上过来询问我有没有3D实验室？我说已经不只是实验室而是产业化了，在中山市小规模地搞。他说，明天要返北京，3天后我一定到中山看你的工作。果然，他以87岁的高龄，不辞辛劳精力充沛地依约而至。还带了一群人，包括中共中央老干局局长，广东中航国际的党委书记等去参观我们的企业。他一到达就提出要驻点调研：第一，住最近的旅馆；第二，不上街吃饭，在工厂饭堂就餐；第三，中午不休息，开展工作讨论。中央老干局的局长说：“他是很认真执着的人，争取时间真是中午不休息的，大家也得陪着讨论。”当时，他随身带了一个用德国EOS公司（全世界最好的3D公司)机器打印出的巴黎埃菲尔铁塔小工艺品，问我能否打印出来。我说可以，但那个样版非常精细，我们的机器也许在细微的地方做不到那么好。他说：“不怕，人家是研究了二十三年，投资了一百七十多亿欧元才做到这样，你搞了还没多久嘛！我来操控机器。”他亲自戴上口罩、穿上工作服进行激光快速3D打印。到第二天，连续不停机前后共打了十多个小时，终于打印完毕。他把成品拿出来说：“确实是那个细致的地方比不上EOS的精确，但是我看到EOS机器打不了塔尖上的四个角，你的机器却打得很好，一点都不出毛病，真是各有千秋啊！”他说进口一台EOS机器要400多万元。我说，我们这台20万元都有得赚了。他看到差价那么远，勉励我们要以E0S为目标竞争对手，树立目标加速研发改进。
林部长在驻点调研期间，详尽询问了许多细节，并向中央递交了调研报告《中国梦——3D创新》。林部长高度肯定3D増材制造技术的重要作用和对各类创新的巨大意义，2014年的初一，他一早就写电子邮件来，从早8点到晚9点询问我有关3D打印方面的诸多技术问题，几乎一整天没有离开过电脑，问答来回我整整回复了他六张A4纸那么多的内容。他还时常发短信来，前后数月累计近百封吧。三个月后，他从北京第二次到广东来专程视察我们的工作进展。刚到我办公室，北京就来长途电话说，前述他给中央的关于3D创新的报告批复下来了。传真过来后林部长马上命人打印好，亲自签名交给我。我一看上面有国家领导习近平、李克强、刘延东、万钢等的批示。林部长郑重地说：“你是第一个看到中央批示的人，请把它转交给广东省领导人。”我听了非常感动。接下来他在中央批示的复印件上写了两行字，嘱我转交给相关省、市领导。我呈交给了老省长卢瑞华，后又被立即转达至胡春华书记，两天后广东省科技厅就来人跟踪了。
隔了三个月之后，2014年8月，林部长第三次到我工作的地方进行3天驻点调研，视察、询问、研讨，十分细致。对于3D用于教育和工业设计与生产有很多精辟的建议，也勉励我要加快把金属材料打印技术搞上去，在非标特种金属器件制造方面上升一个台阶，造出直接应用的功能器件来。
2015年2月，三部委发出联合通知：“为落实国务院关于发展战略性新兴产业的决策部署，抢抓新一轮科技革命和产业变革的重大机遇，加快推进我国增材制造（又称“3D打印”）产业健康有序发展，制定了《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）》”。
关于3D打印的技术路线有很多种，但其实原理都一样。只是使用的能源、材料不同而巳。经过多年的探索，从2005年开始，我决定釆用两种方案：一种是用激光对粉末进行选择性融结成型（后来奥巴马大力推动的就是这个类型）。精度较高、价格较贵，适用于工业产品设计与制造。后来进一步考虑到成本要低，能广泛普及并进入千家万户，近年我们又开发了另一种价格更低廉、应用更简便的塑丝挤出层积成型的3D打印机，它尤其适合用于大、中、小学教育。
林部长经常与我通过手机短信联系，他曾发来一封短信祝贺：“我用了你们的机器、材料打印，结果机器连续运转了三十天，二十四小时不间断，最后打印出了两百多朵（塑料）郁金香花，你们的工作是很好的，祝贺。”
有一次我和中山市市长一同去北京他家访问，他家的对门就是钱学森的家。在林部长家里看到有六七款不同类型的3D打印机摆在他的大房间里，他为了试验机器质量，逐一开动打印同一个有相当难度的样品。结果，其他几款机器总不能实现完整制作，只有我们的那台机器十分漂亮地完成了任务！林部长当着很多人的面赞扬了我们。他经常鼓励我：您是中国第一代激光专家，要指导带出更多的年轻人!
我很希望中大能展开3D研究项目。记得林宗棠部长曾亲自写推荐信给省工信委，说3D是目前大型装备系列项目中的一个很有用的设备，建议他们支持。他说你别看3D打印机这么小，不是几千吨的大机器，但那些大机器要做的关键部件将来也许少不了它，未来它可能是一个大型装备的核心设备。
中大有六七位教授曾来中山我们的企业参观过，说“您一个人能懂得光、机、电、软件、材料五个方面，我们要几个人联合起来，互相合作才行。”于是我就提议，你们能不能在中大搞一个联合实验室呢？还可以去找超算中心合作。现在广东省光机电研究院也在找我联系，建立一个3D示范服务中心。我希望有机会和中大的校长谈谈。
为了将3D技术推广到中学教育，我们制作了一些亷价的小型3D打印机。中型机器提供给工业美术设计及各类制造业制作首版用。至于我们的大型机器，可以一次性连续操作，把整个冰箱、人物雕像、五十斤重的汽车六缸引擎、汽车儿童安全椅等打印出来。麻省理工学院三位搞3D的创客参观后说，我们在美国都没看到过那么大的3D挤丝打印机器。因为这样大的平台非常难调，你们能够四台机器同时工作，真不容易呀！
在林部长倡议下，中央老干局的退休老干部捐资向企业低成本买回3D机，向全国中小学赠送十万台，我们也免费赠送了一部分。中央也非常重视，高瞻远瞩地提出要把很多事情从娃娃抓起。为了配合3D技术普及教育以满足未来新的劳动力的需要，我最近写了一本关于3D技术与应用的培训教材，即将在中大出版社出版。现在美国、德国的大中小学几乎纷纷开出了这个课程。
去年年初，我们送给林部长七种颜色的塑料丝，他用我们的机器来打，打了个“七羊开泰”的模型送给我，并签名“林宗棠赠”，他身边的人开玩笑说，不容易啊，他签一个名字马上就有一支火箭升天了！
好了，谢谢你们花费很多时间来采访我。我想借此向中大的年轻学子们讲述一些我所见证的中山大学光物理学领域发展的历史。
我在中山大学生活了六十多年，为中大工作服务也差不多四十五年了。我十二岁就在孙中山先生的家乡翠亨村读中山纪念中学，后来又考上中大，可以说跟“中山”二字结缘很深。中山先生的精神也一直潜移默化地对我起着影响。我希望中山大学的同学们好好珍惜学习机会，在校期间从人品、学识、体质诸方面获得全面发展。
我们同届同学说，这辈子快到终点了，回头看力争全面发展是很重要的。要形成体育爱好、艺术爱好、业务技能诸多方面的均衡发展和修养。同学们，你们一定要注意增强体质，没有一个好的体质，是很难坚持学术研究的。（完）