在过去的五年中，政治领导人和技术专家都宣称增材制造（更常见的是数字3D打印）是一种新兴技术，“有可能彻底改变我们制造几乎所有东西的方式”，包括军事硬件¹分析人士很快将该技术认定为“潜在的游戏改变者”，具有“重大的国家安全影响”，因为它利用机器人技术、计算和网络连接方面的突破，从数字蓝图中制造出具有前所未有复杂度的组件<例如，2013年，新美国安全中心（Center for New American Security）的一个团队声称，“增材制造可以从根本上影响国防工业基础……通过大幅加快从原型到生产的步伐，并提高生产线的灵活性和适应性。”³其他学者强调了3D打印“无论何时出现设计突破，都能实现新技术的快速集成”的可能性，⁴特别是如果它能够“在任何地方制造（几乎）任何东西”<这些预测被证明是有先见之明的，因为航空航天和国防公司利用增材制造技术制造喷气发动机、导弹和卫星的精密部件，其成本和时间通常仅为传统生产工艺的一小部分<毫不奇怪，核武器企业也开始对这项技术进行投资，以获得类似的收益<与此同时，民用核工业的主要参与者——从通用电气日立公司（General Electric Hitachi）到俄罗斯原子能公司（Rosatom）和中国国家核公司（China National nuclear Corporation）——出于和平目的采用增材制造，因为这可能“潜在地重塑供应链的本质”⁸研发工作集中于3D打印具有“新的复杂设计”的核反应堆部件，包括核燃料棒和大型压力容器气缸<结果，这项技术开始改进并扩展了制造核能力的传统选项。

特里斯坦·沃尔佩

特里斯坦·沃尔佩是卡内基国际和平基金会的非居民研究员，海军研究生院防务分析助理教授

更多><不幸的是，国防专家仍在努力解释核计划即将采用增材制造将如何影响战略稳定<初步考虑，这种新的生产方式可能会引发下一波秘密扩散，从而为军备竞赛的不稳定甚至州际冲突埋下伏笔。正如美国国家核安全局（National Nuclear Security Administration）2017年所报告的那样，未来增材制造的改进可能会“创造新的、令人担忧的核武器途径”，而国防大学（National Defense University）的一份早期报告则强调了该技术“被用于检测核扩散更加困难”的风险<国防科学委员会甚至推测，这项技术可能使无核武器国家能够比以前更秘密、更迅速、更轻松地研制核弹。正如研究得出的结论，“这种能力的扩散可能会造成改变游戏规则的技术惊喜和潜在的脆弱性”，从而迫使各国在扩散的最早迹象时考虑采取预防措施<然而，增材制造只是一种新兴技术的最新表现，它有可能改变核计划竞争和冲突的可能性。正如伯纳德·布罗迪（Bernard Brodie）在冷战期间所警告的那样，“战争工具或相关技术中看似异常重要的变化，似乎对战略和政治没有重大影响……尽管这些改进对科学家或工程师来说可能相当重要。”，核技术的一些创新为紧张局势的加剧奠定了基础，例如考虑和使用军事力量对付气体离心机厂或重水反应堆。但是，在与增材制造类似的生产技术上的许多其他突破，特别是自动化精密机床的成熟，最终对这种情况下的州际关系几乎没有明显影响。此外各国可用技术的一些变化，例如轻水反应堆或遥感方法的推广，降低了冲突的风险，并通过为核能渴望者提供揭示动机和验证和平承诺的选项，抑制了军备竞赛的动机

鉴于这一混合记录，我完善了州际竞争理论——安全困境——以确定新兴技术如何影响核计划国家的战略稳定。这一框架为探索各国在积累具有双重用途的技术的同时很难揭示良性动机提供了坚实的基础，这意味着它“既有和平用途，也有军事用途”¹⁴在安全困境核心的攻防变量上，我表明，新兴技术可以改变生产原子武器的物质能力和区分动机的信息环境。我的理论声称，全球核技术库的创新通过使军事和能源渴望者更容易或更难区分来形成安全困境。我使用这种双重用途可区分性的逻辑来阐明如果增材制造进一步融入核供应链的后果。一方面，增材制造可能会造成激烈的竞争，使能源基础设施投资与武器计划难以区分。但是，附加平台的数字性质也可以使和平核行为模式更加透明，从而使能源渴望者能够更好地区分自己，完全摆脱安全困境

除了核领域，本文中提出的理论有助于研究技术和信息在世界政治中的作用。通过重新表述攻防可区分性的经典概念，以更好地解释技术双重使用性质的变化如何使国家能够实施虚假信息，我的框架帮助我们理解国家间欺骗的结构性来源<我发现，当新技术使民用投资与军事企业难以区分时，它们为竞争奠定了基础。但根据这一特殊问题的中心主题，我还确定了技术稳定军备竞赛激励的条件，使各国能够相对轻松地揭示非军事动机<因此，我的双重用途可区分性的核心概念补充了本·加芬克尔和艾伦·达福对攻防平衡的扩展，以说明技术投资的水平<此外，正如希瑟·威廉姆斯（Heather Williams）所指出的那样，军备控制的一般概念是以明确区分武器平台的能力为基础的<我展示了在处理潜在的军事力量生产能力时，可分辨性变得更加重要。事实上，各国政府正在努力应对当今双重用途技术带来的挑战，从计算机网络和人工智能到自动驾驶系统和无人机¹⁹随着新的创新将各国推上了旧的双重用途困境的号角，本文确定了各国开发技术的明确激励措施，以揭示各种渴望者的动机

在政策方面，我的分析强调了需要跟踪和指导增材制造和其他新技术如何影响未来几年核计划的可区分性。问题是，以这种方式管理增材制造的影响将是困难的，因为没有一个国家或工业实体控制着这一全球技术库。尽管重大创新“过去是“天生的秘密”，并始终由各国政府控制”，但跨国企业作为全球科技管家的崛起意味着新技术现在“基本上不受控制”<然而，在核领域，各国可以利用核供应商集团（NSG）和国际机构等卡特尔来管理新兴技术的结构性影响。因此，文章建议业界领袖、各国政府和国际机构加强合作，确保增材制造业成为核能项目的资产而非负债

本文分为五部分。第一部分介绍了核扩散增材制造的新特点，并确定了文献中的分析差距。第二部分细化了安全困境，以更好地解释核生产技术的性质。第三部分推导了关于增材制造如何改变军备竞赛和冲突可能性的假设。第四部分制定指标，以指导未来对增材制造和两用区分的实证研究。最后一节总结了对不扩散研究和实践的影响

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本文最初由战略研究杂志发表

注释

¹巴拉克·奥巴马，《国情咨文》，2013年2月12日，美国总统项目

²Connor McNulty、Neyla Arnas和Thomas Campbell，《走向印刷世界：增材制造和对国家安全的影响》，《国防视野》，73（2012）1-16。关于类似的预测，请参见托马斯·坎贝尔等人的《3D打印能改变世界吗？《增材制造的技术、潜力和影响》战略前瞻报告（华盛顿特区：大西洋理事会，2011年10月）；T、 X.Hammes，《3D打印将以我们难以想象的方式颠覆世界》，《岩石上的战争》，2015年12月28日；Tate Nurkin，“颠覆性影响：技术革命引发核风险”，《IHS Jane’s Intelligence Review》（2016年5月）30–34，《军事技术的下一步》，《原子科学家公报》，70/1（2014）59。

⁵Neil Gershenfeld，《如何制造几乎任何东西：数字制造革命》，《外交事务》，91/1（2012）46。

⁶有关概述，请参阅Trevor Johnston、Troy D.Smith和J.Luke Irwin，“2040年的增材制造业”（加利福尼亚州圣莫尼卡：兰德公司，2018年）

⁷参见美国能源部、国家核安全局、2016财年库存管理计划、国会报告（2015年3月）3-13；美国能源部、国家核安全局，“NNSA实验室引领3D打印——下一次工业革命”新闻稿，2016年6月13日。核能办公室，“Neet先进制造方法奖总结”，美国能源部，2016年5月；新闻稿，“GE Hitachi被选中领导美国能源部先进核技术研究项目”，通用电气，2016年6月；Clare Scott，“ROSATOM宣布新的增材制造子公司”3DPrint.com，2018年2月13日。

⁹Zeses Karoutas，“西屋公司部件和涂层应用的3D打印”麻省理工学院核电厂新横切技术研讨会，2017年1月30日，本文根据（1）和平时期的军备竞赛激励和（2）危机期间的冲突引发来定义战略稳定，参见Todd S.Sechser、Neil Narang和Caitlin Talmadge，“和平、危机和战争中的新兴技术和战略稳定”，《战略研究杂志》（2019），727–735，《减少全球核威胁战略计划》提交国会的报告（华盛顿特区：国家核安全局，2017年11月）第1.7节；McNulty、Arnas和Campbell，《走向印刷世界：增材制造及其对国家安全的影响》，3.

<12《2030年实现优势的技术和创新促成因素》，国防科学委员会报告（华盛顿特区：国防部，2013年10月）xx，67。

¹³Bernard Brodie，《技术变革、战略原则》，《国家安全问题的历史维度中的政治结果》，Klaus Knorr（堪萨斯大学出版社，1976年），263。

<14Matthew Fuhrmann，《原子援助：原子促进和平计划如何导致核不安全》（康奈尔大学出版社，2012年），2。

<15关于制造和利用欺骗，见Austin Carson，《秘密战争：国际政治中的秘密冲突》（普林斯顿大学出版社，2018）；埃里克·加茨克（Erik Gartzke）和乔恩·R·林赛（Jon R.Lindsay），《编织混乱的网络：网络空间中的进攻、防御和欺骗》，《安全研究》24/2（2015）316–48。

¹⁶Sechser、Narang和Talmadge，《新兴技术和战略稳定性》

本·加芬克尔（Ben Garfinkel）和艾伦·达福（Allan Dafoe），《进攻防御如何平衡规模？》战略研究杂志（2019），736-763。

¹⁸希瑟·威廉姆斯，《不对称军备控制》《战略稳定性：限制高超音速滑翔飞行器的方案》，《战略研究杂志》（2019），789–813。

¹⁹在本期特刊中，请参阅Jacquelyn Schneider，《能力/脆弱性悖论与军事革命》，《战略研究杂志（2019）》，841–863；Michael C.Horowitz，《当速度杀死：自主武器系统、威慑和稳定》，《战略研究杂志》（2019），764-788。另见Jürgen Altmann和Frank Sauer，《自主武器系统和战略稳定》生存59/5（2017）117–42；希瑟·M·罗夫（Heather M.Roff），《框架问题：人工智能“军备竞赛”不是一体》，《原子科学家公报》75/3（2019）95-98；Natasha E.Bajema，《在数字时代对抗大规模杀伤性武器：在勇敢的新世界中打破官僚筒仓》，岩石战争，2019年5月13日；Ulrich Kühn，“我们还能监管新兴技术吗？”卡内基国际和平基金会，2019年5月9日，https://carnegieendowment.org/2019/05/09/can-we-still-regulate-emerging-technologies-pub-79125.

20Zachary S.Davis，《机器中的幽灵：防御战略潜伏》，《战略潜伏与世界力量》（Lawrence Livermore National Laboratory，2014）：22。

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