物聯網具有分佈式、協同和橫向規模化的特性，未來，物聯網將徹底改變我們的生產方式、交易方式和產品派送方式。回顧第一次和第二次工業革命的通信/能源矩陣，都需要極度密集的資本，並且需要垂直整合，以實現規模經濟和集中管理，從而確保利潤率和投資回報率。在第二次工業革命發生的半個世紀，生產設施的規模變得空前龐大。在中國和所有其他發展中國家，巨大的工廠以半個世紀前聞所未聞的速度大量生產各種產品。
微信息化製造
在第二次工業革命時，長期占主導地位的生產模式將在未來30年（至少部分）行將就木。第三次工業革命的新生產模式已經登上公共舞台，並隨著物聯網基礎設施的其他組成部分一起呈指數級增長。目前，數百家公司正在以軟件生成視頻、音頻和文本格式信息的方式來生產物品。這就是所謂的3D打印，它是伴隨物聯網經濟產生的「製造」模式。
軟件（通常是開源軟件）向塑料和金屬熔液及打印機內部的其他原料發出指令，逐層製造出實體產品（完全成形的物品，甚至有可移動部件），最後從打印機裡生產出來。就像《星際迷航》系列影片中的複製器一樣，打印機可以通過編程生產任何產品。目前，3D打印機已經可以生產從珠寶、飛機零部件到人體假肢等多種產品。希望打印出自己的零部件和產品的業餘愛好者已經能夠購買到廉價的打印機。隨著越來越多的人成為產品的生產者和消費者，消費者開始讓位於產消者。
3D打印與傳統的集中化生產差別較大，主要體現在以下幾個方面。
第一，除了開發軟件外，人們幾乎不需要參與任何操作，軟件將生產過程全包了。這就是將這一過程定義為「信息化製造」而不是「人工製造」的原因。
第二，在確保打印物品的程序和軟件保持開源方面，3D打印的早期從業者取得了很大進步，他們允許產消者通過DIY（自己動手做）業餘愛好者網站分享彼此的新想法。開放式設計理念認為商品生產是成千上萬（甚至數百萬）的用戶互相學習、共同創造的動態過程。3D打印企業既免除了知識產權保護限制，也顯著降低了產品的打印成本，而傳統製造企業則需要考慮諸多專利和成本因素，相比之下，3D打印企業更具優勢。此外，開源的生產模式更能夠促進指數增長。
陡峭的增長曲線有助於降低3D打印機的成本。2002年，3D打印公司Stratasys將第一台「低成本」3D打印機投入市場，售價30 000美元。1如今，購買「高品質」3D打印機只需花費1 500美元。2 此外，3D打印機的成本曲線與計算機、手機、風能及太陽能技術的成本曲線一樣降幅顯著。行業分析師預計，未來30年，3D打印機將以空前低的成本生產更尖端複雜的產品，使信息化製造過程接近零邊際成本。
第三，生產過程的組織方式完全不同於第一次和第二次工業革命。傳統的工廠製造是一種減材過程。原料被切割和篩選後，通過組裝製造形成成品。在這個過程中，大量原料被浪費，無緣於成品。相反，3D打印屬於增材製造。軟件向熔料發送指令，層層疊加，製造整體產品。增材製造所需的原料是減材製造的1/10，這大大提高了3D打印的效率和生產力。2011年，增材製造實現了29.4%的急劇增長，在短短一年內便突破了26.4%的行業集群增長率的歷史紀錄。3
第四，3D打印機可以打印機器自身的零部件，從而節省了昂貴的部件更換費用，也避免因此延誤時間。伴隨3D打印機的興起，產品還可實現個性化定制，根據訂單，以最低成本設計單件產品或者小批量產品。集中化工廠採用資本密集型的規模經濟，建設成本高昂的固定生產線，並進行大批量生產，但這種做法缺乏靈活性，無法與3D打印生產過程一爭高下，因為它可以生成同一件物品的10萬個副本，所以能夠以幾乎相同的單位成本定制單件產品。
第五，不斷進步的3D打印因其強調材料的耐用性、可回收性和無污染性，為可持續生產帶來了深遠影響。威廉·麥克多諾（William McDonough）和邁克爾·布勞恩加特（Michael Braungart）的「升級回收」願景是生態生產的一部分，其主旨在於為產品生命週期的各個階段增加附加值。4
第六，因為物聯網具有分佈式、協同以及橫向擴張的特點，擁有一台3D打印機就可以開啟事業，並連接具備第三次工業革命基礎設施的任何地點，其熱力學效率遠高於集中化工廠，生產率也大大提高，超越了第一次和第二次工業革命所達到的水平。
例如，一台本地3D打印機可以使用現場可再生能源產生的綠色電力或者本地生產商合作方提供的電力來驅動其信息化製造。歐洲等地區的一些中小企業已經開始與區域內的綠色電力提供者合作，以獲取橫向擴張的優勢。隨著集中的化石能源和核電成本持續上升，中小企業開始使用幾乎零邊際成本的可再生能源驅動工廠生產，並將搶佔物聯網經濟的先機。
此外，在物聯網經濟中，營銷費用也將大幅降低。在第一次和第二次工業革命時期，集中化傳媒（雜誌、報紙、廣播和電視等形式）的成本很高，意味著只有全國運營的大型製造公司，才能負擔覆蓋全國和全球市場的廣告費用，極大地限制了小型製造企業的市場觸角。
在第三次工業革命中，全球各地的任意一家小型3D打印公司，都能在全球蓬勃發展的互聯網營銷網站中以近乎零邊際成本的賣點宣傳產品。新型分佈式市場營銷網站正在以極低的邊際成本，將供應者和用戶一起帶到全球競爭市場，Etsy網站便是其中之一。Etsy網站已有8年歷史，由一位叫羅伯特·卡林（Robert Kalin）的年輕的美國社會創業者創立。目前，有90萬個小型商品生產者在Etsy網站上免費做廣告，每月有接近6 000萬的全球顧客瀏覽Etsy網站，並時常親自和供應者互動。5每進行一項交易，Etsy網站只向生產者收取極少的佣金。這種橫向擴展的市場營銷方式將小企業放到了和大企業平等競爭的市場，使小企業能夠以大企業成本的幾分之一觸及全球用戶市場。
第七，比起在19世紀和20世紀通過垂直整合形成的集中化企業，小型信息化製造者則具有絕對優勢，通過本地接入物聯網基礎設施，他們可以利用邊際成本幾乎為零的可再生能源為車輛提供動力，從而大幅降低供應鏈環節及成品交付環節的物流成本。
嵌入物聯網基礎設施的3D打印過程意味著，世界上任何人都可以成為產消者，都可以採用開源軟件生產產品，以供使用或共享。但其生產過程本身所需材料僅為傳統製造的1/10，並且所需勞動力也非常少。首先，生產中使用的能源由現場或本地收集的可再生能源，其邊際成本接近於零；其次，產品通過全球營銷網站進行市場推廣，邊際成本再次接近於零；最後，用戶通過電子交付的方式得到產品，而產品的傳輸動力則由本地產生的可再生能源提供，所以邊際成本還是接近於零。
通過接入物聯網基礎設施生產、營銷和分發實物將極大地影響空間範疇的社會組織。第一次工業革命支持發展密集的城市中心，因此工廠及物流網絡需要聚集在擁有發達鐵路網絡的城市周邊，由上游供應商提供能源和原材料，並向批發商和下游供應商提供成品。工人必須居住在距離工廠和辦公室步行可達的範圍內，或者方便搭乘通勤火車和電車的地方。在第二次工業革命時期，生產可通過全國的州際公路從密集的城市中心遷移到郊區的工業園區。汽車運輸代替了鐵路運輸，工人開始駕車去更遠的地方上班。
3D打印既是本地的，也是全球的，具有很強的流動性，允許信息化製造者在任何地方打印，並能夠迅速轉移到任何可以連接物聯網基礎設施的地方。越來越多的產消者開始在家生產和使用簡單的產品，而製造較尖端產品的中小型3D打印企業則可能聚集在當地的科技園區，以實現橫向擴張的規模效應。人們不再需要在居住地和工作地之間長時間通勤。我們甚至可以設想，目前過度擁擠的道路系統將不再擁擠。隨著工人變成了業主，消費者變成了生產者，建設新道路的成本將隨之降低。在分佈式更加明顯、協同進一步加強的經濟時代，擁有15萬—25萬人口、被綠地包圍的小型城市中心將慢慢取代密集的城市核心和郊區外圍。
普天之下，皆可打印
新的3D打印革命是「極致生產力」的一個實例。雖然目前無法全面普及，但其影響力已初見端倪，將最終不可避免地降低邊際成本，直至接近於零，從而使利潤也歸為零，最後的結果是許多產品不再需要在市場上進行交易。
製造業的民主化意味著任何人（甚至最終每個人）都可以獲得生產資料，這使生產資料擁有者和控制者以及與之相應的資本主義體制變得不再重要。
與其他眾多發明一樣，3D打印的靈感來自科幻作家。一群怪才坐在電視機前陶醉地觀看《星際迷航》。在宇宙空間的長途旅行中，宇航員們需要維修、更換飛船零部件，保存包括機器零部件和藥物等所有物品。複製器通過事先編程，將宇宙中無處不在的亞原子粒子重新排列，打印出包括食物和水在內的各種物品。複製器更深層次的意義在於，它使物質不再稀缺。本書第五部分將著重探討這個問題。
3D打印革命始於20世紀80年代。早期的3D打印機價格昂貴，主要用於原型設計。建築師以及汽車和飛機製造商是最早採用3D打印技術的一批人。6
隨後，3D打印的革新從原型設計轉移到產品定制，電腦黑客和業餘愛好者也紛紛開始涉足這一領域（「黑客」一詞具有正反兩面含義。雖然一些人因黑客非法盜取專有機密信息，將其描述為罪犯，但也有人認為黑客是聰明的程序員，他們的貢獻惠及公眾。此處及全書提及的黑客都使用後一種含義）。7黑客馬上意識到，科幻電影中將「原子作為新型打印材料」這一構思變為現實很有可能。這些先驅者設想，將從IT及計算領域中提取的開源格式應用於實物生產。開源硬件逐漸成為一種口號，一群來自多個領域的發明家和愛好者宣稱自己是「創客運動」中的一員。這些人在互聯網上密切合作，交流創新理念，並相互學習先進的3D打印技術。8
英國巴斯大學的阿德裡安·鮑耶（Adrian Bowyer）和一個團隊共同發明了第一台開源3D打印機RepRap，隨後3D打印進入了新的發展階段。RepRap可利用現有工具製成，並能夠自我複製，也就是說，它是一台可以製造自身零部件的機器。目前，RepRap已經可以打印48%的自身零部件，並正在朝著實現完全自我複製的目標努力。9
2009年，隨著名為Cupcake（CNC）的3D打印機投放市場，由鮑耶出資的MakerBot Industries公司成為首批從「創客運動」中湧現出來的公司之一。隨後，一系列具有更多功能、更易於使用且成本更低的3D打印機相繼問世，如2010年出現的名為Thing-O-Matic和2012年問世的名為Replicator的3D打印機。MakerBot Industries公司允許那些願意自己動手製作3D打印機的人自由查看組裝說明，同時將其銷售給喜歡享受這種購物樂趣的客戶。
2008年，另外兩名開拓者扎克·史密斯（Zach 「Hoken」 Smith）和佈雷·佩蒂斯（Bre Pettis）創建了Thingiverse網站，並將之納入MakerBot Industries旗下。該網站是3D打印愛好者的聚集地，擁有開源代碼以及根據GPL（GNV通用公共許可協議）和CCL（創作共用許可證）由用戶創建的數字化設計文件（這些許可證將在第三部分詳細討論）。該DIY社區在很大程度上依賴網站上傳和開源設計共享，並參與新的3D打印合作。
2005年，通過引進Fab Lab，「創客運動」向數字民主化製造邁出了一大步。Fab Lab（微觀裝配實驗室）是一個製造實驗室，它是美國麻省理工學院物理學家尼爾·格森菲爾德（Neil Gershenfeld）教授的心血結晶。麻省理工學院有一門課程頗受歡迎——「如何製作（幾乎）一切」，正是它孕育了創建Fab Lab的理念。
Fab Lab誕生於麻省理工學院微物質與原子中心，前身為麻省理工學院媒體實驗室，旨在提供一個實驗室，允許任何人進出並使用工具創建自己的3D打印項目。格森菲爾德的Fab基金會章程強調實驗室的開放性以及支持對等學習。實驗室配備各類靈活的製造設備，包括激光切割機、路由器、3D打印機、小型軋機以及配套的開源軟件。建設這一裝備齊全的實驗室大約花費了5萬美元。10目前，全球有70多個Fab Lab，大部分分佈在高度工業化國家的城市地區，但令人驚訝的是，也有許多實驗室位於發展中國家，在那裡，這些實驗室被用來製造工具和設備，並成為創建3D打印社區的灘頭陣地。11對於一些未加入全球供應鏈的偏遠地區，能夠製作簡單的工具和實體將大幅提高經濟福利。大多數Fab Lab是由高校和非營利組織管理的社區主導項目，但是一些商業性零售商也開始探索將Fab Lab連接到他們的商店，讓業餘愛好者可以買到需要的用品，然後通過Fab Lab製作產品。12格森菲爾德說，這一理念就是提供任何人都可能需要的工具和材料，使之創造出他們所能想像的任何物品。他的最終目標「是在20年內，創建像《星際迷航》（Star Trek）電影中那般強大的複製器」。13
Fab Lab是第三次工業革命的「大眾研發實驗室」，它彙集世界一流大學和全球企業精英實驗室的研發創新，並將之分享到追求橫向對等協作的街道和社區。
第二次工業革命通過垂直整合實現了集中化生產，生產民主化卻將之破壞殆盡。在世界範圍內設立Fab Lab產生的實質性影響就是讓每個人都可以成為產消者，這一點已引起關注。科幻作家再一次成為構想未來的先驅。
在2006年出版的《打印犯罪》 （Printcrime）一書中，科瑞·多克托羅（Cory Doctorow）描述了一個3D打印機可以打印物品的未來社會。在多克托羅描述的反烏托邦社會中，強大的獨裁政府判定3D打印物品是非法的。多克托羅書中的主角就是早期的產消者，其因為3D打印而被關押了10年。出獄後，主人公意識到，顛覆現有秩序的最佳途徑不只是打印產品，還要打印3D打印機。他宣稱：「我要打印更多的3D打印機，很多很多的打印機，人手一台，我不惜為此坐牢，因為這是值得的。」14 Fab Lab是全新的高科技武器庫，DIY黑客們正在用工具武裝自己，力圖顛覆現有的經濟秩序。
黑客們剛剛開始將目光投向眾多物聯網基礎設施組件中的3D打印上，而可再生能源開採技術是首個需要解決的難題。日前，施樂公司正在研發一種特殊的銀色油墨，可用來代替目前在光伏太陽能電池中用作半導體的硅。由於這種銀色油墨的熔點低於塑料，所以用戶可以在塑料、建材和膠片上打印集成電路。隨著DIY打印能夠打印出像紙一樣薄的光伏太陽能收集裝置，任何人都能創造自己的太陽能採集技術，而其成本也在不斷降低，邊際成本也正在逐步接近於零。雖然施樂公司研製的銀色油墨還處於實驗階段，但它表明由3D打印開闢的全新信息化製造已經成為可能。15
要真正實現本地3D打印的自給自足需要豐富的纖維打印原料，且這種原料能夠從本地獲取。辦公用品公司史泰博公司推出了一款由荷蘭阿爾默勒的Mcor科技公司製造的3D打印機，該打印機以便宜的紙張為原料。打印過程稱為選擇性分層沉積（SDL），可全彩打印，且產品密度相當於木材。該3D打印機可用於工藝品製造、建築設計，甚至打造面部修復手術的模型，而紙張原材料的成本僅為先前原材料的5%。16
正在推出的其他原料則更便宜，從而使原料成本逐步接近於零。馬庫斯·凱澤（Markus Kayser）是英國皇家藝術學院的研究生，他發明了一種能夠利用光將沙子打印成玻璃的太陽能燒結3D打印機。2011年，這款打印機在撒哈拉沙漠成功通過測試，它的動力源是兩個光伏電池板。同時，它還配備了一個大鏡頭以便聚焦太陽光加熱沙子直至熔點。然後，軟件向熔化的沙子發送指令，使之層層疊加，形成成型的玻璃製品。17
Filabot 3D打印機是最新研製出來的漂亮裝置，它只有鞋盒大小，可以磨碎和熔化塑料製成的廢棄家居用品，如桶、光盤、水管、太陽鏡和牛奶罐。這些經過打磨的塑料製品被裝進漏斗或者桶內並被熔化。熔化後的塑料會通過噴嘴被送到定型滾軸，變成塑料細絲。最後，這些塑料細絲會被捲在線軸上供3D打印使用。一台組裝好的Filabot的成本為649美元。18
荷蘭一個名為迪爾克·范德·科艾（Dirk Vander Kooij）的學生對工業機器人進行了重新編程，然後利用從舊冰箱中獲得的舊塑料打印定制級傢俱。這個機器人可以在不到三個小時的時間內打印出一把具有多種顏色和圖案的椅子。他的3D打印機每年可以打印出4 000把定制級椅子。19其他傢俱打印機還可以利用回收的玻璃、木材、紡織品、陶瓷甚至不銹鋼等原材料打印傢俱，這表明用於新型信息化製造工藝的可回收原料擁有廣泛的來源。
如果信息化製造者可以打印傢俱，那為什麼不能打印能夠擺放傢俱的建築呢？於是，工程師、建築師和設計師開始爭先恐後地將3D打印技術引入建築市場。儘管這項技術目前仍處於研發階段，但已經確定無疑的是，在未來10年內，3D打印建築將使建築領域發生翻天覆地的變化。
比赫洛克·霍什內維斯（Behrokh Khoshnevis）博士是南加州大學的工業與系統工程系教授，也是快速自動成型技術中心主任。在美國國防部、美國國家科學基金會和美國航空航天局的大力支持和資助下，霍什內維斯博士目前正在試驗用一種被稱為「輪廓工藝」的方法打印建築。他發明了一種無模成型的復合纖維混凝土，其抗壓能力足以讓打印出來的牆壁支撐過整個施工期。他的團隊已經成功通過3D打印機建造了一堵0.9米高、1.5米寬、15厘米厚的牆。同樣值得一提的是，在沙子和塑料灌注過程中，黏性材料並不會堵塞機器的噴嘴。
不得不承認，這只是萬里長征的第一步。儘管如此，霍什內維斯教授還是認為他所打印出來的這面牆是「繼中國的長城之後最具劃時代意義的牆」。他補充說：「人類兩萬年的建築史發展到今天，建造房屋的過程即將被完全顛覆。」20
霍什內維斯說，巨型3D打印機的成本是每台幾十萬美元，這僅相當於一台建築設備的價格。打印家庭住宅的成本可以遠遠低於標準建設成本，這主要是由於所用的原材料都是複合材料，且價格比較低廉。此外，整個信息化製造過程僅需要很少的材料和人力就能完成。他相信，到2025年，3D打印建築將成為建築領域的主導標準。
持此觀點的並非只有霍什內維斯教授一人。麻省理工學院的研究實驗室同樣也在探索：在一天之內，如何利用3D打印技術在幾乎不用勞動力工作的情況下搭建一幢房屋的構架。如果按人工時間計算，搭建這樣一個構架則需要一個月的時間。21
荷蘭建築師簡加普·魯基森納斯（Janjaap Ruijssenaars）正在與英國3D打印公司Monolite的董事長恩裡科·迪尼（Enrico Dini）進行合作，這兩個歐洲人宣稱他們要利用沙子和無機黏合劑打印出1.8米×2.7米的結構框架，然後利用纖維增強混凝土填充整個框架，他們希望能夠完成一棟兩層建築。22
迪尼和世界上最大的建築公司之一福斯特建築事務所已經與歐洲航天局達成合作意向，想利用3D打印在月球上建造一個永久基地。其主要目的是利用月球上的原材料建造一個棲息場所，以避免從地球上運輸原材料的物流成本。福斯特建築事務所的澤維爾·德凱斯特裡爾（Xavier De Kestelier）表示：「按照慣例，在地球上，我們習慣按照對極端氣候的適應程度進行設計，因此我們會將地球上的類似邏輯運用於月球，探索開發當地可用且可持續使用的原材料，使之帶來環境效益。」23
具體的方案是，利用迪尼的D-Shape 3D打印機來打印月球建築，每個建築大概需要花費一個星期的時間完成。這種建築看上去像一個中空的、閉孔結構的鳥骨架，懸鏈線圓頂和孔式擋土牆的設計是為了抵禦微流星體和空間輻射，而建築的底盤和充氣穹頂都是通過飛船從地球運來的。福斯特建築事務所解釋說，月球土壤層被稱為風化層，它將由D-Shape 3D打印機打印出來，並且在基礎框架周圍建成。福斯特建築事務所的建築師們已經使用模擬原材料建造了重達1.5噸的原型建造模塊。第一座月球建築將有可能在月球的南極建造，因為這裡可以接觸到充足的陽光。24
雖然3D打印建築目前仍處於起步階段，但預期未來20年，3D打印建築面積將呈指數增長，並且其生產過程會變得越來越高效，成本也越來越低。傳統的建築施工方法存在建築藍圖設計成本較高、建築材料和人工成本高昂、建築週期長等缺點，相比之下，3D打印則完全不會受到這些因素的影響。
3D打印技術可以使用地球上最便宜的建築材料，如沙子、石頭以及其他易於在本地獲取的廢棄材料，這樣就能夠避免傳統建築材料的高成本，以及從外地運輸所產生的同樣高昂的物流成本。用增材製造的方法層層累積建造建築物，這為未來的建築領域提供了節省材料的重要途徑。相比找建築師規劃建築設計藍圖所產生的時間和費用成本，這種開源程序幾乎是免費的。而且與傳統建築相比，3D打印建築構架只需很少的人力和時間。最後，3D打印機還可以利用本地可再生資源發電，並且邊際成本為零。因此，至少在不遠的將來，要完成一幢小型建築，可能只需花費時間收集附近的石頭、沙子和可回收利用的材料而已。
無論是在月球上還是在地球上，人們都需要交通工具前往各地。第一輛3D打印汽車Urbee已經進入現場試驗階段。Urbee汽車由加拿大溫尼伯的KOR生態公司推出，這輛汽車是混合動力汽車，只有兩個座位[Urbee是詞語「城市電動」（urban electric）的縮寫]，它能夠以車庫每天收集的太陽能和風能作為動力行駛，並且時速可以達到每小時40英里。25如果需要遠距離行駛，司機還可以切換到乙醇備用動力引擎。26當然，Urbee汽車只是第三次工業革命時代汽車產業的雛形，就像亨利·福特第一次引入以汽油作為動力燃料的內燃機汽車並進行大批量生產一樣，在很大程度上，汽車生產特點和動力源預示著經濟和社會的未來模式。
福特汽車公司需要建造大型集中化工廠，使之為交付汽車提供場地並存儲汽車裝配所需的原材料。汽車裝配生產線屬於資本高度密集型，並且需要長期運營完全相同的大批量汽車，以保證適當的投資回報。大多數人都知道當一個顧客問福特自己可以選什麼顏色的車時，他的幽默回答，福特說：「任何顏色都可以，只要是黑色的。」27
如果除去製造過程，福特公司汽車生產線的減材製造工藝是非常浪費資源的，因為在製成最終的汽車之前，所有的散裝材料必須經過切削處理。而且汽車本身由成百上千個零部件構成，需要時間和人力組裝。此外，組裝之後的汽車要發往各地的經銷商處，這會導致額外的物流成本。即使福特公司能夠利用第二次工業革命時期的最新技術盡可能提高效率，實現垂直整合經營，並且達到足夠大的規模經濟，讓數百萬人都能開上汽車，一輛汽車的使用成本和生產邊際成本也從未接近於零，特別是在考慮汽油價格因素的情況下。
3D打印汽車運用不同的邏輯生產。汽車可以用幾乎免費的本地材料製造，避免了稀缺材料、材料運輸至工廠以及現場存放所需的高成本問題。除了基礎的底盤和引擎，汽車的其餘部分都由3D打印塑料製成。28汽車的其餘部分全部通過持續不斷的層層疊加方式生產，而非單個部件組裝，這就意味著所需的原材料、時間和人力更少。一個1.8米高的3D打印機能夠將Urbee汽車的外殼打印出來，而且只需10個組成部分，完全不浪費原材料。29
3D打印不需要投入巨資建造工廠，也不需要利用較長的研製週期變革生產模式，它僅僅通過改變開源軟件，就能夠以極低的額外成本為單個用戶或批量用戶打印生產定制化的車輛。
由於3D打印工廠可以建在接入物聯網配套基礎設施的任何地方，所以它能夠以較低成本在本地或區域內交貨，而無須從集中化工廠跨國運輸車輛。
最後，由於3D打印汽車可以利用本地的可再生能源，所以駕駛這種汽車的成本也幾乎為零。Urbee汽車的燃料成本每英里僅為0.02美元，相當於豐田普銳斯汽車燃料成本的1/3。30
創客運動
直到現在，「創客運動」都在圍繞黑客、業餘愛好者、社會企業家等群體，利用新的方式打印特定產品，供個人或社會使用。該運動遵循4項原則，即新發明開源共享、推崇協同學習文化、堅信社區自給自足以及承諾可持續性生產。但在表面之下，一場更深刻的變革正在醞釀，即便現在尚不完善且鮮為人知。但如果把3D打印文化所有分散的片段拼接在一起，我們將發現一股蓄勢待發的嶄新的強大力量，它可能改變21世紀的文明組織方式。
讓我們試想一下，在使用二進制排列原子這一理念的支撐下，這種DIY文化正在全球興起。就像10年前的早期軟件黑客一樣，他們的動機是創建屬於自己的軟件，用來分享新信息，而DIY玩家則是熱衷於創造屬於自己的軟件，用來打印和分享物品。如果將3D打印愛好者創造的眾多物品放到一起，完全可以構成第三次工業革命時代DIY運動的關鍵節點了。
3D打印技術真正革命的一面是即將到來的「創客運動」，這將把3D打印從愛好者亞文化群體帶向一種全新的經濟模式。這一發展將促成新的商業實踐，而其效率和生產力將引領我們走向商品和服務的生產與分配的近乎零邊際成本，同時促使我們走出資本主義時期，邁入協同主義時代。
最早窺見「創客運動」歷史意義的人包括在地方致力於「適用技術運動」的基層工作者。這些運動始於20世紀70年代，靈感來源於莫罕達斯·甘地以及後來的舒馬赫、伊凡·伊裡奇（Ivan Illich）等人的著作。其實，我的書《熵：一種新的世界觀》也起了一定作用。新一代DIY業餘愛好者的大多數都是愛好和平和民主運動的退伍軍人，在發展適用技術的旗幟下，組織鬆散的他們開始鼓吹「回歸田園」精神，並且遷到農村地區生活。而其他人仍留在大城市的貧困居民區，通常住在廢棄的社區建築內。他們自稱其使命是創造適用技術，即利用本地的可用資源製造有用的工具和機器，這些製造不需要開發和破壞生態環境即可完成，同時可以在協同合作的文化中進行分享。他們的口號是「全球化思考，本土化行動」，即在本地以一種可持續發展的方式生活，並且能夠照顧和保護地球。
這項運動起源於北半球的工業化國家，但很快就在南半球的發展中國家盛行，因為通過這個運動，處在全球資本主義經濟邊緣的貧苦大眾要努力打造可自給自足的社區。
值得一提的是，至少回顧以往可以得知，在適用技術運動興起10年後，年輕的業餘科技愛好者發起了一場截然不同的運動。這些IT領域的怪才們熱衷於在協同學習社區分享自己的計算機程序和軟件，掀起了「免費軟件運動」的高潮。他們的主要目的是創建全球「協同共享」運動（將在第三部分詳細介紹該運動）。斯圖爾特·布蘭德（Stewart Brand）為這次運動提出「信息免費」的口號，他是為數不多的將適用技術運動和黑客文化連接起來的人之一，他撰寫的《全球概覽》（The Whole Earth Catalog）一書有助於將適用技術運動從小眾的亞文化提升為更加廣泛的文化現象。布蘭德關於軟件革命評論的其他表述經常被忽略，除了他在1984年舉行的第一次黑客大會上提出的這段表述：
一方面，信息應該昂貴，因為它具有極高的價值。適當的信息用在適當的地方會改變你的生活。另一方面，信息應該免費，因為獲取信息的成本越來越低。所以，這兩方面的觀點相互矛盾。31
布蘭德預見了知識產權和開源接入的矛盾，最終會導致資本家與協同主義者的矛盾，因為信息共享的邊際成本已經接近於零。
適用技術運動顯然技術含量較低，參與者既對重新恢復和升級在工業時代被摒棄和遺忘的高效傳統技術感興趣，也對發展新技術感興趣，尤其是有關可再生能源方面的新技術。相比複雜的做法，他們更喜歡簡單的做法以及可以使用本地資源和技術重新複製的技術，以便較好地遵循本地自力更生的原則。
黑客們則完全不同，他們多為年輕的、才華橫溢的工程師和科學家，佔據著IT革命的前沿陣地，是高科技文化的縮影。他們的關注點是全球，而不僅限於本土地區，並且他們的社區在互聯網上的社交領域已經成形。
兩個運動的共同點是共享社區的觀念，以及協作的價值要超越專有權和所有權的道德信念。
現在，3D打印技術將這兩項運動合二為一，因為它既是高端技術，也是適用技術，大多數情況下也是開源技術。打印物品的軟件指令可全球共享，而非私人所有，而且原材料供給的本土化使得這項技術普遍適用。儘管3D打印推崇自給自足的本地社區，但產品在網站上進行市場推廣的邊際成本幾乎為零，因此3D打印可以惠及全球用戶群。此外，3D打印將各種意識形態融會貫通，對於自由主義者、DIY愛好者、社會企業家以及共產主義社會的提倡者極具吸引力，相比集中的和專有的生活方式，這些人更喜歡分佈式的、透明的、協作的經濟生活和社會生活。3D打印正好融合了這些不同的情感歸屬。社會化紐帶對等級力量深惡痛絕，強烈呼喚對等的橫向聯合力量。
3D打印在最先進的工業經濟體中盛行毫不奇怪。雖然美國公司能夠快速抓住新技術發展的命脈，但在未來幾年內，德國似乎有趕超之勢，因為德國的3D打印技術被看作專為分佈式、協作性、橫向擴張的第三次工業革命量身定制的信息製造模式。
在推動3D打印技術所需的物聯網技術平台發展和投入使用方面，德國遠遠領先於其他主要工業化國家。正如前文所提到的，德國現已超額完成20%的電力來源於分佈式可再生能源的目標，預計到2020年，有35%的電力將來自可再生能源。32在過去的10年裡，德國已經將100萬座建築轉化為局部綠色微功率電廠。最近，德國意昂集團和其他電力及公共事業公司正在輸電網中安裝氫存儲或其他存儲技術。德國電信股份公司正在測試全國6個地區的能源互聯網，而戴姆勒公司也正在全國範圍內建設氫燃料站網絡，準備在2017年推出燃料電池汽車。33
由於德國能夠在全國範圍內接入物聯網基礎設施，所以3D打印機能夠利用新型物聯網提供的效率和生產力優勢。這就使德國的信息化製造者一躍超過美國的，因為美國的3D打印公司只能在低效、過時的第二次工業革命基礎設施上隨波逐流，而其產能在很久之前就已經飽和了。
長期以來，德國的中小型工程公司一直被視為世界上最優秀的精密工程企業，因此它們順理成章地成為3D打印的引領者。目前，有10家德國公司已經在3D打印領域名列前茅。其中，位於巴伐利亞州的德國EOS公司和Concept Laser公司都是3D打印領域的世界一流企業。34德國正在逐步構建第三次工業革命基礎設施，既包括傳統的手段，依靠自上而下的方針實現物聯網，也包括橫向擴展，由本地社區將其建築轉變為微功率電廠，安裝微功率電網，以及引入電子交通等。
然而在發展中國家，製造者基礎設施則仍然依照最原始的方式發展。在貧窮的城市郊區、孤立的城鎮和農村地區，基礎設施嚴重缺乏，資本獲取時斷時續，專業技術、工具和機械幾乎不存在，而3D打印正好為建設第三次工業革命製造者基礎設施提供了難得的契機。
馬爾欽·雅庫博夫斯基（Marcin Jakubowski）畢業於美國普林斯頓大學，同時在威斯康星大學獲得了聚變能專業的博士學位，是在社會動機激勵下日益湧現的青年發明家之一。目前，他開始利用3D打印設計藍圖，在世界上的任意地方建造第三次工業革命製造者基礎設施。起初，雅庫博夫斯基提出了一個非常簡單的問題：要創造可持續的優質生活，社區需要具備哪些原材料和機器？隨後，他和他熱衷於支持開源適用技術的團隊已經「識別出50種維繫現代生活所需的最重要的機器和日常工具——從拖拉機到烤箱和電路裝置等一應俱全」，這些機器和工具被廣泛用於農耕、建造居所和生產物品等。35
該團隊關注的焦點是工具的生產，目標是創建可以利用本地有效原材料（主要是廢舊金屬等）的開源軟件，打印50種機器，讓每個社區都有一個「地球村建設工具包」，由此建設屬於自己的第三次工業革命社會。
迄今為止，雅庫博夫斯基的開源生態網絡已經幫助農民和工程師成功打印出了50種機器中的8種，包括推土機、旋耕機、小型拖拉機、鏟斗機、普通轉子、鑽床、多功能鋼鐵工人以及精密切割金屬薄片所需要的數控操作台。36所有用於3D打印機器的設計和指令都會在團隊網站上公開，可供他人複製。目前，該研究團隊正在研究未來的8種原型技術。
對於上一代人而言，完全從頭打造一種現代文明是難以想像的。利用集成式系統方法，開源生態學創建了整個機器生態，構成現代經濟體，但是目前，包括Appropedia、Howtopedia和Practical Action等在內的3D打印公司只是扮演開源數據庫的角色，因為3D打印設計允許DIY愛好者自己動手，打印出建設第三次工業革命時代製造者經濟所需的各種機器。37
目前，用3D技術為農業、建築業和製造業打印出來的工具本身的用處並不多，要想讓它們變得有用，就必須將其接入電力基礎設施中。真正的革命是，3D打印「創客運動」將3D製造者經濟中的所有東西都接入能源互聯網。當這一切發生時，經濟模式也就隨之改變了。先將利用3D技術打印出來的設備接入能源互聯網，然後給每個社區提供一個小型物聯網基礎設施，幫助他們以節點形式擴展，跨地區連接鄰近社區。
目前，世界上最偏遠地區的社區都已經在安裝微電網（本地能源互聯網），從而一夜之間實現了經濟發展的轉型。在印度，生活在農村地區的4億人口中的大多數仍然沒有享受到電力供應。微型電網首次登上印度歷史舞台是在2012年7月，當時印度出現了有史以來最嚴重的大面積斷電，7億人口無電可用。就在印度大部分地區進入恐慌之時，拉賈斯坦邦的一個小村莊雖然沒有太多閃爍的燈光，但日常生活一切照舊。村民們新買的電視仍在播放節目，光盤播放器照常運轉，他們的乳酪機仍在不停地攪拌，而這一切都要感謝綠色微型電網。
就在幾個月前，一個叫Gram Power的小公司在印度的一個名叫Khareda Lakshmipura的村莊成立，它是印度首個智能微型電網，其創始人是畢業於美國加州大學的年僅22歲的社會企業家亞什拉·科海坦（Yashraj Khaitan）和他的同事雅各布·狄金森（Jacob Dickinson）。當地微型電網從連接到一個配電站的多個太陽能電池板獲取能源。而配電站裡面的電池可以在夜間或者多雲天氣下將能源存儲起來，由一台小型計算機將數據傳送回位於齋浦爾的辦公室。架於木桿上的電線將電能從配電站傳送到周圍村莊的居民家中，為200多名村民供電。38每個家庭都配備一個智能電表，以便瞭解即時用電量和一天中不同時段消耗的電力。使用這種綠色電力的成本遠遠低於使用印度國家電網電力的成本，而且它能夠有效減少燃燒高污染煤油，從根源上減少印度本地居民呼吸和心臟等常見疾病的發病率。
印度當地的一位母親在接受英國《衛報》採訪時，描述了電力如何改變了村莊的生活。她解釋說：「現在孩子們可以在晚上學習了。以前，在這裡生活就像生活在叢林裡。現在，我們感覺自己真正成為社會的一分子了。」39
2011年，Gram Power公司被美國航空航天局評選為「全球十大清潔技術創新公司」，此後，公司與10個村莊合作安裝了微型電網，並計劃在2014年繼續為4萬名村民帶去綠色電力。40與此同時，公司也在考察包括地熱能和生物質能等在內的本地可再生能源。目前，Gram Power公司正在與印度政府進行商談，考慮將微型電網應用到其餘120個村莊，從而為超過10萬個家庭供電。41
在整個印度的農村地區，已經有很多像Gram Power這樣的新公司成立，他們致力於幫助本地村莊通過建立綠色微型電網輸送電力。穀殼電力系統公司是建立在印度比哈爾邦的電力公司，比哈爾邦有85%的人口無電可用，而該公司通過燃燒當地稻殼的方式，為本地90個發電廠提供動力。隨後，這些發電廠利用微型電網，向45 000個農村家庭輸送電力。為擁有100戶左右居民的村莊安裝一個微型電網一般只需2 500美元，而社區在幾年內就可以收回投資，到那時，生產和輸送每千瓦電力的邊際成本幾乎為零。42
當本地的微型電網都上網之後，他們之間也可以相互連接，最終，局域電網與國家電網相連，這樣，集中的電能就轉換成分佈式、可協作的橫向擴展電力網絡。預計到2018年，微型電網將佔全球可再生能源收入的75%以上。43
在發展中國家的貧困地區，微型電網的發展必須依靠本地可再生能源的供給支持，這同樣也能為3D打印機的運轉提供必不可少的電力，確保3D打印機的正常運轉，最終生產出21世紀自給自足和可持續發展所需要的各種工具和機器。
理想型經濟社會
看著印度和世界各地所發生的轉變，我不禁想起70年前甘地的預言。當有人問他對於經濟發展的看法時，甘地回答：「大規模生產當然不能依靠強制實現……大規模生產應該通過群眾在自己的家園進行生產而實現。」44舒馬赫則用一句話總結出甘地的思想精髓，即「不是大規模生產，而是人民群眾來生產」。45相比甘地提出這一看法的時代，在今天，他所概括出來的經濟模型與印度乃至當今世界其他很多國家更具關聯性。
甘地的觀點和當時的主流價值觀背道而馳。在政治家、商業領袖、經濟學家、學者都頌揚工業化生產的世界裡，甘地提出了異議，並且認為「亨利·福特的推理是一個巨大的謬論」。甘地認為，隱藏於大規模生產背後的垂直整合企業和固有投資傾向形成的集中化經濟強國和市場壟斷將給人類帶來可怕的後果。46他對這一形勢提出警告：
這樣一種形勢將是災難性的……因為一旦發生這種情況，人們將在無數地區進行生產活動，但電力將僅來自一個被選定的中心……我不敢想像這樣一個無限能量核心將給人類帶來什麼，能量控制中心單一的結果就是，我們將完全依賴這個能量中心所產生的光、水甚至空氣等，我認為這是極其可怕的。47
甘地認為，大規模生產就是利用更成熟的機器、更少的勞動力，以更低的成本生產出更多的商品。然而，他卻在大規模生產的組織邏輯中看到了一個內在矛盾。甘地推斷：「如果所有國家都採用大規模生產系統，那麼他們的產品也必然面臨沒有足夠大的市場的局面，因此，大規模生產必須停止。」48像卡爾·馬克思、約翰·梅納德·凱恩斯、瓦西裡·里昂惕夫、羅伯特·海爾布魯諾以及其他傑出的經濟學家一樣，甘地認為，資本家對效率和生產率的慾望將導致機械自動化取代人類勞動力，使越來越多的人失業，並且沒有足夠的能力購買已經生產出來的產品。
甘地的替代方案是，民眾在自己的家裡或社區進行本地生產，這就是所謂的「抵制英國貨運動」。「抵制英國貨運動」的本質是「為人們提供就業，而非為工作尋找勞動力」。49甘地反問道：「如果你數百萬次地重複單項生產，它難道不會回報給你一個大規模生產嗎？」50甘地確信生產和消費是可以結合的，即我們今天所說的產消者。只有多數生產在本地進行，並且即使並非全部，也要大多數產品都由本地消費，產消者才能形成。51
甘地敏銳地觀察了支配第一次和第二次工業革命的權力關係。他看到，英國的機械工業席捲了印度大陸，吞噬著豐富的自然資源，令民眾財力枯竭，以滿足英國當地富有的精英和中產階級的消費。他還看到，數百萬的同胞在全球工業金字塔的最底部萎靡，因此他反對集中的資本主義制度也就不足為奇了。
甘地對於蘇聯的共產主義試驗同樣不抱任何幻想，在此，「團結共有」的原則只是個噱頭，實際上，相比與之敵對的資本主義社會，它對工業化進程採取了一種更僵硬的集中控制措施。
甘地從未有意識地闡述在每一種文明中決定經濟組成與分佈方式的通信/能源矩陣。然而直覺告訴他，無論是資本主義政權還是社會主義政權統治下的社會，產業組織都帶有一些指導性的設想，包括對於生產和分配過程的集中控制，這些都倡導人的本性功利觀，以及將更多的物質消費作為最終的追求。另外，他的哲學強調自給自足社區中的分散性經濟生產，相比機械化生產，他更追求手工勞動。此外，將對經濟生活的展望作為對道德和精神的追求，而非對物質功利的追求。對甘地來說，要想避免對經濟無休止的剝削，對社會無私奉獻無疑是個有效條件。
甘地的理想型經濟始於本地村莊，並可向外延伸到整個世界。他寫道：
我對於斯瓦拉傑村的認識是，它是一個完善的共和國，因自身最為關心的需求獨立於鄰邦，但在其他方面又相互依存。52
他迴避了對於金字塔形社會的認識，而更傾向於他所認可的「海洋圈」，它由單個社區組成，嵌入更為廣泛的社區中，進而擴展為整個人類群體。甘地認為：
獨立必須從底層開始……每個村子都必須具有能夠持續管理自身事務的能力，甚至可以做到能夠在整個世界中捍衛自己的利益……這與依賴鄰邦或世界並從中獲取幫助並不相互排斥。這將使雙方的能量都得到自由和自願的發揮……在這個由無數村莊組成的結構中，將產生不斷擴大但從不上升的圈子。生活不會是一個底層供應頂層的金字塔，而是一個以個體為中心的海洋圈……因此，最外圍不會對內圈形成壓力，而是會賦予內圈所有的力量，並從中獲取自己所需的能量。53
在他所倡導的願景中，甘地與古典經濟理論劃清了界限。亞當·斯密的說法是，在市場上，每個人會出於本性追求自己的利益，而且「事實上，在他看來，那是人類自身的優勢，而不是社會優勢」，這個觀點與甘地的觀點正好相反。54甘地認為，在一種良性經濟中，社會利益會取代個人利益，並主張如果二者缺其一，就會降低人類的幸福感。
對甘地來說，快樂並非源於個人財富的多少，而是要過著富有同情心的生活。他進一步建議說：「真正的幸福和滿足……不是慾望加倍，而是有意識地減少。」因此，一個人才可以在與他人休戚相關的生活中享受自由。55他還將對地球的責任囊括到自己的幸福理論中。在「可持續發展」這一概念流行之前的半個世紀，甘地就明確指出：「地球可以滿足每個人的需要，但不能滿足每個人的貪婪之心。」56
甘地的理想型經濟社會與第三次工業革命以及隨之而來的合作時代有著相似的哲學原理。他主張將自給自足的村落社區聯合起來，並擴張到更廣泛的「海洋圈」，進而延伸至全人類，這種觀念反映出在第三次工業革命經濟模式中，社區微型網絡將連接成更分散、協同性更強的橫向網絡。他的幸福觀是對共享社區中人的關係的優化，而不是個人在市場中對自身利益的追求，這反映了對生活質量的新追求，是協同時代的標誌之一。最後，甘地堅信自然是一種具有內在價值的有限資源，需要管理，而非掠奪。這個觀點符合一種新的認識，即每個人的生活最終是由我們對於所生活的生物圈所施加的影響來判定的。
雖然甘地信奉橫向經濟能量的觀點，認識到地球環境自身是支撐所有生命的首要社區，但是在通信/能源矩陣支持商業進行自上而下的集中管理，以及經濟活動縱向整合的工業化時代，他只能被迫捍衛自己的地方經濟能量理念。因為當地社區的傳統工藝已使多數印度人陷入貧困與孤立，在這種背景下，他的理念在相當長的歷史階段中陷於不被接受的困境。
然而甘地尚未認識到，資本主義制度更深層的矛盾將使他所信奉的分散和橫向協作的規模經濟成為可能，即堅持不懈地追求能夠提高效率和生產力的新技術，這些技術將推動邊際成本接近於零，從而使得諸多商品和服務的潛在自由和經濟多樣性具有現實的可能性。
毫無疑問，甘地會同樣驚訝地瞭解到，資本主義生產力的最理想狀態是通過引入新的通信技術、能源以及隨之而來的生產和分配模式使邊際成本趨近於零，而這種生產與分配模式將以分佈與協同的方式來組織，並最終以對等和橫向擴展的規模讓數百萬人成為產消者，這與他設想的大眾化生產的概念沒有什麼區別。
如今，物聯網基礎設施提供了超越甘地經濟願景的手段，使數億印度人脫離了赤貧，並不斷提高生活質量。而甘地對良性經濟的追求則通過物聯網得以實現並嵌入其中，勢必會揭開嶄新的篇章，講述印度和全球新興國家尋求公正和可持續發展未來的歷史。