3D 打印是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的快速成型技术①。该技术起源于1984 年，基于立体石印技术逐步发展而来，即用紫外线将物体的某一切面投映于液体光敏聚合物的表面，而光敏聚合物随即硬化成型;这一步骤重复多次，逐层复制，就能打印出整个物体②。经过几十年的发展，3D 打印技术逐渐成熟并被普及应用， 人们运用该技术已经打印出各类模型、乐器、整只AK47步枪、飞机零部件、电器、甚至食物。今天，这项神奇的技术对于普通民众而言已不再是遥不可及， 商用3D 打印机售价大幅下降，从15 000~30 000 美元不等③;家用3D 打印机的价格更是低至3 000 元人民币④。在未来，3D 打印的应用前景极可能会超乎我们的想象， 并给我们的生活带来极大的便利和变化。与此同时，3D 打印技术的广泛应用亦会给知识产权保护带来新的挑战。而由于国际外层空间法与知识产权法立法宗旨的不同， 在外层空间中使用3D 打印技术，将使得尚未解决的外层空间知识产权保护问题更为复杂。本文将基于3D 打印技术在外层空间活动中的应用前景，提出可能引发的具体知识产权保护问题，探讨合理、可行的解决方式，并为我国相关法律法规的修缮提出建议。
一、3D 打印机在外层空间的应用
美国科幻作家罗伯特希克利在小说《万能制造机》中描绘过这样的一幅场景：人们要到太空生活需要2 305 种不同的物品，但要在飞船中塞入所有东西是不可能的，幸好有一台万能制造机，只要按下按钮，对着机器吩咐我要硬铝螺帽，直径为4 英寸，机器闸板便会缓缓打开，眼前就会赫然出现一个闪光发亮的螺帽;此外，要做出灯泡、口香糖、手表、沙拉酱等也不在话下⑤。只要有相应的图纸，3D 打印机就能充当小说中万能制造机 的角色。今天，在太空中使用这一万能制造机已不再是科幻小说，而是已经成为现实。
在外层空间使用3D 打印技术主要有两方面的益处。第一，外层空间活动非常昂贵，每运送1 磅的器材进入外层空间就要花费1 万美元的成本;而由于飞行器设计和发射火箭运载功能的限制，即使不计成本， 能运载进入外层空间的器材也十分有限，难以满足宇航员在紧急时候对于空间物体，尤其是空间站进行维护和维修的需要①。一旦缺乏必要的工具、零部件或设备，宇航员的工作将不得不中止，只能等待下一次发射再将货物运至太空。3D 打印技术为这些问题的解决提供了很好的途径：只要将3D打印设备和相应原料运送至空间站，宇航员就能根据图纸将所需的物件打印出来，从而大大提高工作效率并节省成本。第二，由于在外层空间不受重力影响，这项技术在外空的运用也将彻底颠覆传统结构设计、制造、建筑等多个领域。
鉴于3D 打印技术对开展外层空间活动有诸多助力，美国、欧洲空间局和中国等国家和地区已经开始着手将3D 打印技术应用于外层空间活动。2014 年9 月， 首台试验3D 打印机已被美国送入空间站，并于11 月25 日打印出第一件物品。但如何在进行外层空间活动的过程中最大限度地发挥3D打印技术的作用，依然需面临着打印材料创新等技术挑战。然而，在外层空间开展3D 打印活动面临的挑战不仅存在于技术层面， 也存在于法律层面，尤其是在知识产权保护领域。
二、外空3D 打印的知识产权问题
3D 打印技术的发展已然为知识产权的保护提出了新的问题。若在外层空间中进行3D 打印，由于外层空间的特殊性，问题则变得更为复杂。
(一)3D 打印的知识产权问题
3D 打印实现了立体物体和数字信息之间的互相转化。利用3D 打印技术可根据计算机辅助设计图纸(Computer Aided Design，CAD)②打印出具体的实物， 这种行为可能侵犯3D 打印模型权利人的著作权或专利权。
1. 3D 打印可引发的著作权问题
由3D 打印引发的著作权争端已有先例。设计师乌尔里希施瓦尼茨(Ulrich Schwanitz)创作了彭罗斯三角形(Penrose triangle)的立体模型并将这一模型上传至可供设计师直接贩售不同材质3D 打印作品的Shapeways 网站。不久以后，Thingiverse 网站用户名为artur83 用户即向该网站上传了彭罗斯三角形的CAD 文档， 并声称这一文档是依据乌尔里希施瓦尼茨的设计而编辑。如此一来，任何人都能够轻而易举地获得这一模型的CAD 文档并用3D打印设备将其打印出来。根据美国《数字千年版权法案》(Digital Millennium Copyright Act)，在遇到著作权争议时，网站应作为上传者和著作权权利人之间的信使：任何人都可以自由地上传文档，但若权利人反对上传该文件至这一网站，则可以通知网站删除文档;网站收到权利人的通知后则必须删除这一文档，并告知上传者;上传者可选择接受删除或进行申诉;若上传者选择申诉，则应告知网站上传文件并未侵犯任何人的著作权;网站再将上传者的意见告知权利人，权利人可选择接受上传文件未侵权这一认定或控告上传者③。施瓦尼茨于是向Thingiverse 网站发出删除文档的请求， 该网站也应要求删除了文档。尽管如此，大众需求最终使得施瓦尼茨决定向公众开放自己的设计并撤回了删除文档的请求。
在这一事件中，认定侵权需满足两个要件。首先，彭罗斯三角形模型受著作权保护;其次，编辑CAD 文档的行为侵犯了原物体著作权人的著作权。第一个前提的验证较容易，在有著作权法的国家几乎都有具体的法条或大量的案例设定标准来衡量一个物体是否满足受著作权保护的条件。而第二个前提是否能满足，则取决于该行为是否属于著作权法中的复制。传统著作权法上的复制是指将作品从二维向三维转化。该转化是否属于著作权法上的复制，很多国家著作权法予以肯定[1]。但中国著作权法对此未做明确规定。3D 打印行为与传统意义上的复制以及某些国家著作权法中所肯定的从二维到三维的复制有所不同。尽管3D 打印复制了模型或设计等智力成果，但由于3D 打印出的实物会因打印使用的材料不同而各异，而使打印物品质量之间有着重大或本质区别， 因此，对于3D 打印而言，其复制的仍然只限于传统著作权复制表达形式，而非打印后形成的实物。总之，不能笼统地认为3D 打印是著作权法上的复制，而应将其看成是著作权法上的复制与一般意义上的制造两个行为的融合。[2]33-34 可见，在何种情况下3D 打印构成复制而侵犯著作权的问题仍有待解决。为了平衡权利人的权益与社会公共利益，知识产权法均设有限制权利人权限的制度，在著作权法中即表现为合理使用。《保护文学和艺术作品伯尔尼公约》第10 条对合理使用进行了规定，认可引文、为教学解说等目的使用作品的行为不侵犯著作权。因此，合理使用的一个基本特征是其范围只限于无形的知识产权。而3D 打印出实物既涉及无形财产又涉及有形财产，即使该行为是为个人使用且并非出于商业目的而做出，将其纳入合理使用 的范畴仍将严重侵害著作权人的利益[2]34。
因此， 不应笼统地将3D 打印行为认定为合理使用，而应区分不同的状况来处理。
2. 3D 打印引发的专利问题
若未经权利人许可根据受专利法保护物体扫描或编为CAD 文档，直接3D 打印出物品或将该文档上传至公共网络平台，则可能面临着专利侵权诉讼。美国法区分了专利直接侵权和专利间接侵权，似乎更有利于调整3D 打印的问题。依据美国专利法，专利直接侵权指任何人在美国境内，在专利期限内，未经许可而制造、使用、许诺销售或销售受专利保护的发明的行为①;而专利间接侵权的行为则包括： 第一， 积极引诱和教唆他人侵犯专利权;第二， 许诺销售或销售受专利权保护的机器的组件、制造品、物品的组合或合成物，或许诺销售或销售专利方法中使用的材料或设备，若上述物品构成该发明的重要部分，而且明知上述物品是为用于侵害专利权而特别制造或特别改造，也明知上述物品并不是用于基本不构成侵害用途的生活必需品或商品②。因此，3D 打印可能涉及的专利直接侵权行为有以下几种情况：(1)未经权利人许可依据受专利保护的物体编出CAD 文档并据此3D 打印出物品， 则文档的编辑者为专利直接侵权人;(2)网站依据他人上传CAD 文档打印出物品出售给消费者，则该网站的行为构成专利直接侵权;(3)消费者自行在网站上下载CAD 文档打印出物品，则消费者是直接专利侵权人[3]。尽管在上述第(2)、第(3)种情形下，文档的编辑者并未亲自打印出物品而构成专利直接侵权， 但其行为可能构成美国专利法中的引诱侵权等间接侵权行为;同样，在上述第(3)种情况中，网站也面临着因间接侵权而被起诉的风险。在美国，虽然3D 打印涉及的专利权问题似乎已能适用现有的法律， 但在实践中依然存在着大量问题， 从而引发大量的法律诉讼，且难以保障专利权人的权益。因此现行专利法仍有待修订[4]。这些问题同样存在于其他国家。对于未引入间接侵权理论的国家，3D 打印专利侵权的认定则更加困难。
(二)外空3D 打印对知识产权保护的新挑战
在外层空间使用3D 打印已被各空间强国列入议程。未来，进入外层空间的宇航员与太空游客可能在外层空间中进行创作、编辑CAD 文档，也可能从各类网站下载CAD 文档并在外空中打印出物品。由于外层空间具有由国际空间法确立的特殊法律性质，与地球上各区域有本质区别，因此这些活动均对知识产权保护提出了新的冲击。如宇航员或太空游客在外层空间向某网站上传受著作权或专利保护物品的CAD 文档，该行为是否构成侵权? 若是，侵权行为发生地该如何认定? 又如宇航员或太空游客在外层空间大量3D 打印受知识产权保护的物品，是否构成侵权? 若是，又应依据哪国法律处理? [5]4 要解决这些外层空间3D 打印知识产权问题， 其核心在于有效协调国际空间法与知识产权保护之间的冲突。
1. 外空活动对知识产权保护的挑战
国际空间法是国际公法的一个分支，其基本原则由1967 年1 月27 日《关于各国探索和利用外层空间包括月球与其他天体活动所应遵守原则的条约》(以下简称《外空条约》)、1968 年4 月22 日《营救宇宙航行员、送回宇宙航行员和归还发射到外层空间的物体的协定》、1972 年3 月29 日《空间物体所造成损害的国际责任公约》、1975 年1 月14 日《关于登记射入外层空间物体的公约》(以下简称《登记公约》)以及1979 年12 月5 日《关于各国在月球和其他天体上活动的协定》这五大国际条约所奠定。这些条约确立了外层空间的法律性质。根据国际外层空间法，外层空间，包括其中的所有天体，不属于任何一个国家，并且国家也不能对这些区域主张主权，对外层空间以及包括月球在内的所有天体的开发和利用都应以所有国家的共同利益为目的。由此可见，外层空间的法律性质与领土、领空等处于一个国家直接管辖之下的区域的法律性质有很大差异。
与国际空间法相对，知识产权法属于私法的范畴。尽管知识产权法保护的智力成果种类繁多，但是所有的知识产权都具有地域性。知识产权的地域性特点与外层空间无主权状态之间的冲突是外空知识产权保护困难的根源所在。在领土、领空等国家具有绝对权力的区域中，国家能够以法律形式对其主权范围内的人、物和其他权利进行保护。但在外层空间中，国家的主权无法得以延伸，因而对于知识产权的保护很难实施。
2. 实现外空知识产权保护的对策
主要的知识产权国际公约确立了知识产权保护的一些基本原则。尽管这些国际公约均未明确规定外空知识产权的问题，但设立的基本原则对于缔约国的外空知识产权保护也有效力。除了基本原则之外，公约中有些规定与外层空间活动亦有紧密联系，其中最为主要的有三项规定：《保护工业产权巴黎公约》第5 条之三中对于交通工具临时过境的规定;《世界知识产权组织版权公约》第8 条关于信息网络传播权的规定;《保护工业产权巴黎公约》第5条(A)(2)中有关强制许可的规定[6]。尽管国际知识产权法的原则和一些特殊规则可适用于外空知识产权的保护，但一方面，可适用的规则太少;另一方面，外层空间的法律地位较为特殊，国际知识产权法的普遍性规定并没有针对性。因此，总的来说，知识产权法并不能为知识产权法与外层空间法之间冲突的调解提供良好的渠道。
尽管外层空间以及其他的天体从法律性质上看均属非交易地，但是人类进行外层空间活动必然会通过一定的媒介， 即空间物体才能得以实现。根据国际空间法，空间物体与国家管辖权之间有着重要联系。《外空条约》第8 条规定：凡本条约缔约国为射入外层空间物体的登记国者，对于该物体及其所载人员， 当其在外层空间或在某一天体上时，应保有管辖权和控制权。由此可见，国家应对其登记的空间物体和该空间物体上的人行使管辖权和控制权，而无论相关外空活动是政府活动还是非政府的活动。国际空间法赋予空间物体登记国以管辖权，而登记国一般应是空间物体的发射国或发射国之一。根据《登记公约》，发射国指一个发射或促使发射空间物体的国家或一个从其领土上或设备发射空间物体的国家， 若一项外层空间活动中有数个符合条件的发射国，则由各发射国共同决定应由哪个国家对此项活动涉及的空间物体进行登记。总之，外层空间法将空间物体以及其中的人员以登记的方式与国家管辖权联系起来，这为解决知识产权法地域性的特点与外层空间特殊法律地位之间的冲突提供了一条化解途径。
国际公法上的国家管辖权指对于涉外问题，国家以立法、司法、执法等形式调整或影响相关人、物、行为或事件的权利，包括立法管辖权和司法管辖权两类[7]。只要国际管辖问题得到肯定，则争端应由管辖国何地、何类及何级法院受理，纯粹是一国国内法的问题， 应按照该国的司法制度来决定[8]。若一国国民在另一国登记的空间物体中为侵犯知识产权之行为，导致登记国管辖权与国籍国的属人管辖权之间的冲突，则可依据国际私法规则处理该知识产权纠纷[5]9-10。一般来说，选择准据法的依据并非为侵权行为地，而是侵权结果地。因此，若侵权结果发生在地球上，则可根据侵权结果地法律来解决纠纷。若侵权行为及结果均发生在空间物体上，则应结合空间法规则来判断准据法[9]。
三、中国应对外空3D 打印知识产权问题的对策
目前，中国的知识产权法律法规并未涉及外层空间活动，关于外空3D 打印的规范更是缺乏。根据前面的分析， 解决外空3D 打印的知识产权问题可分为两个步骤：首先解决管辖权问题，然后修订具体知识产权法律规范。
(一)明确管辖权
中国于2001 年2 月8 日专门发布了《空间物体登记管理办法》(以下简称《管理办法》，下同)，但其中存在诸多问题。首先，无法认定外层空间登记活动的管理机构。经过2008 年国务院机构改革后，《管理办法》中规定的负责空间物体登记的国防科工委已不复存在。尽管目前实际上是由国家国防科技工业局代替国防科工委来行使管理空间物体登记的权利， 但这项权利并无任何法律文件作为依据。因此，需要明确国家国防科技工业局作为空间物体登记制度管理机构的地位。其次，重要概念界定存在缺陷。例如，《管理办法》第2 条对空间物体的界定排除了意图发射进入外层空间的各类物体，范围较窄。基于中国利益，应适当扩大该定义的范围，使中国对能实际管理和控制的物体行使管辖权。最后，《管理办法》第8 条规定：在我国境内发射的空间物体的所有者为其他国家政府、法人、其他组织或自然人时，应由承担国际商业发射服务的公司进行国内登记。联合国大会2007 年12 月17日第A/RES/62/101 号决议《关于加强国家和国际政府间组织登记空间物体的做法的建议》建议各国在实践中选择最为合适的发射国对空间物体进行登记。可见《管理办法》中的规定与国际层面关于确定登记国的意见有所出入。而且从实践来看，《管理办法》的适用范围过宽，不符合必要性原则。若中国企业仅为其他国家在中国领土上提供发射服务而不对发射进入外层空间的物体进行实际监控，则这样的登记毫无必要[10]，亦无必要主张对该物体的管辖权，因为中国难以承担对其进行管控的义务。因此，应修订《管理办法》第8 条以免除中国企业在这类情况下的登记义务， 如此中国则只需对与中国有直接、紧密关系的空间物体进行登记并进而行使管辖权。综上可知，只有完善中国的登记制度，才能合理解决管辖权的确定问题，从而使中国在外空知识产权争端中占据有利位置。
(二)完善知识产权法
从适用范围来看，已有国家立法将相关外空专利问题纳入本国专利法管辖范围中。如美国专利法35U.S.C.105 规定：
1. 任何在美国管辖或控制之下的外空物体或其组成部分上创造、使用和出售之发明，都应为本标题之目的而被认为是在美国境内被创造、使用和出售，除非相关空间物体或其组成部分是被特别确定的或通过美国参与的国际条约进行确定的，或该空间物体或其组成部分是经另一国家依据《关于登记射入外层空间物体的公约》进行登记的。
2. 如果美国和另一国家通过国际条约做出了相应约定，则经该另一国家依据《关于登记射入外层空间物体的公约》进行登记的外空物体或其组成部分上创造、使用和出售之发明，应被认为是符合本标题之目的而在美国境内被创造、使用和出售。由此，美国法将任何在美国管辖或控制之下的外空物体或其组成部分上创造、使用和出售之发明视同为在美国境内被创造、使用和出售，从而将专利法的适用范围扩大到处于其管辖权之下的空间物体上。
法国则依据2008 年《空间活动法》①修订了法国《知识产权法典》第L611-1 条和第L613-5 条，将在外层空间、包括月球及其他星体上、或根据1967年1 月27 日《关于各国探索和利用包括月球和其他天体的外层空间活动所应遵守原则的条约》而处于本国管辖权的空间物体内或空间物体上所创造的或使用的发明纳入到了可受专利保护的工业产权范围内;但因拟从法国发射进入外层空间而进入法国领土的物体， 即使其中包含大量受法国法保护的专利，亦不构成专利侵权[11]。可见，发达国家在制定完备的国内外层空间法的同时，也对于知识产权法，尤其是专利法进行了相应的修订以与之配套。结合目前欧美国家外空知识产权保护立法以及中国外空活动的发展状况和前景，似无必要为外空知识产权问题进行单独立法，而仅需扩大中国《专利法》的适用范围，在《专利法》中增设法条将外空发明纳入专利法的保护范畴[12]。但过于严格的专利保护会影响我国航天企业在国际发射服务市场上的竞争力，因此在扩大《专利法》适用范围的同时，需要增加类似法国《知识产权法典》第L613-5 条的权利限制条款， 以避免拟从我国发射进入外空的临时过境 物体与受中国法律保护的专利之间的冲突。
鉴于在外空使用3D 打印技术具有诱人的前景，兼具潜在的商机和军事利益，对中国拓展外层空间活动有着不可忽视的作用，故过于严苛的外空3D 打印知识产权制度将会对外空3D 打印技术的创新和应用造成负面影响。因此在著作权保护方面，建议将著作权法中的合理使用的范围延伸至外层空间活动。中国《著作权法》第22 条规定了合理使用的情况，其中包括国家机关为执行公务在合理范围内使用已经发表的作品。可见将中国著作权法中的合理使用制度的适用范围扩大到外层空间活动已然具备一定的基础。尽管目前中国载人航天活动由政府主导， 宇航员在太空中3D 打印受到著作权保护的作品在多数情况下属于公务行为，但亦不能排除宇航员出于个人原因而打印。此外，根据全球载人航天活动发展现状，越来越多的人将以太空游客的身份进入太空，中国难免受到这一趋势的影响，未来亦可能有太空游客通过中国的载人航天活动进入外层空间3D 打印受著作权保护的作品。因此，在具体设定外层空间3D 打印合理使用的范围时，需对不同情况区别对待。建议仅将政府机构派出的宇航员为履职而3D 打印受著作权保护的作品纳入到合理使用的范畴中，而其他情况则适用著作权法的一般规则。中国《专利法》第6 章确立了专利实施强制许可制度。第49 条规定：在国家出现紧急状况或者非常情况时， 或者为了公共利益的目的，国务院专利行政部门可以给予实施发明专利或者实用新型专利的强制许可。中国目前的载人航天活动中若涉及到3D 打印， 似乎可以套用上述规定而免于涉及知识产权侵权问题。但基于与著作权法修订意见同样的原因，建议明确将政府主导的载人航天活动为执行任务而打印受专利权保护物品的行为认定为为了公共利益的目的而适用《专利法》第49 条关于专利实施强制许可的制度。
四、结语
根据人类从事外层空间活动的发展走势，在外层空间中使用3D 打印技术已成必然。尽管3D 打印给知识产权保护带来了巨大的冲击，但对于在外空使用3D 打印技术来说， 解决相关争端的前提依然是解决管辖权的问题。只有确定了管辖权，才能进而确定争端适用的实体法规范。因此，对于中国现阶段而言， 无论从载人航天活动发展本身来看，还是从在外层空间应用3D 打印技术所可能涉及的知识产权问题来看，首先，应完善现行的空间物体登记制度。其次，应明确扩大相关知识产权法的适用范围，以保证其对发生在外层空间的知识产权争端的适用性。再次，在具体的规范上，应当考虑到发展3D 打印技术和知识产权权利人之间的利益平衡问题，并与我国载人航天活动的发展总策略相匹配。
