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【中國智能制造網(wǎng) 本站原創(chuàng)】近年來，微型化3D打印與生物3D打印越走越近，二者的一個重要交叉點就是人體的遺傳物質(zhì)DNA。在充分肯定3D打印技術(shù)對DNA相關(guān)研究的積極影響的同時，我們也不能忽略其中潛在的倫理道德問題。
圍繞DNA衍生諸多黑科技 3D打印向微型化發(fā)展
就產(chǎn)品規(guī)模而言，3D打印技術(shù)當前呈現(xiàn)出兩極化走向。一方面，建筑業(yè)、家具業(yè)、船舶業(yè)等領(lǐng)域正不斷追求能夠生產(chǎn)更大尺寸零部件的3D打印設備；另一方面，醫(yī)療、電子等產(chǎn)業(yè)則在持續(xù)探索更精微的3D打印產(chǎn)品，致力于讓3D打印機在納米級的制作過程中游刃有余。
近年來，微型化3D打印與生物3D打印越走越近，二者的一個重要交叉點就是人體的遺傳物質(zhì)DNA。生命科學的發(fā)展離不開對DNA的深入研究，因此需要能夠靈活處理這一微型結(jié)構(gòu)的技術(shù)。而微型3D打印的進步也需要合適的實驗對象，DNA無疑是個理想選擇。于是圍繞這串身材極小內(nèi)容極多的生命密碼，3D打印黑科技紛紛涌現(xiàn)，對多個行業(yè)產(chǎn)生了重要影響。
生物3D打印的一大目標是制造可植入人體的活性器官。在該技術(shù)的諸多難點中，如何讓3D打印的細胞像在自然器官中那樣按特定布局排列是為棘手的之一。
2015年，美國加州大學的一項研究為此提供了有效解決方案?？蒲腥藛T將DNA的片段安裝在用于打印的細胞外膜上，如此一來，序列相同的DNA片段會彼此識別，進而將細胞聚集到一起，而序列不同者則不會發(fā)生粘附。通過這一手段，3D打印細胞可以形成近乎自然的組織模型，為將來制造完整器官奠定了基礎(chǔ)。麻省理工學院的研究人員則另辟蹊徑，用3D打印機把DNA組裝成形狀各異的支架，使其成為運載藥物的微型工具，同樣有助于疾病治療。
食品行業(yè)與生物技術(shù)關(guān)系密切，飽受爭議的轉(zhuǎn)基因食品便是典型產(chǎn)物。2016年，美國兩位生物醫(yī)學科學家研制了一種十分獨特的轉(zhuǎn)基因食物——無需奶牛的“牛奶”。制造這種產(chǎn)品甚至連植物也不需要，它完全是由酵母菌生產(chǎn)的蛋白質(zhì)構(gòu)成的?？茖W家用3D打印再造了奶牛的DNA序列，將其植入酵母菌，使其具備了生產(chǎn)蛋白質(zhì)的能力。這一發(fā)明使那些因為道德原因或生理因素而不飲用牛奶的消費者獲得了享用“牛奶”的機會。
利用DNA還原生物形態(tài)已經(jīng)不是什么新鮮事，而今有了3D打印助力，這項工作變得更加成熟。2014年，美國賓夕法尼亞州立大學的一位科學家發(fā)現(xiàn)，利用二十個基因及其二十四個變體即可鎖定一個人的面部特征。這為刑偵界帶來了新的破案手段。如果能夠提取到嫌疑犯的DNA，再定位其中與容貌相關(guān)的基因片段，利用計算機將其還原為3D模型并實施打印，即可獲得十分接近于真人長相的嫌犯頭像。
不只是人，植物也同樣可以通過類似手段復制。今年9月，新西蘭一位設計師利用DNA編寫和3D打印技術(shù)成功再造了一株捕蠅草。它的外觀與真實捕蠅草幾乎無異，但無需澆水，卻同樣具有捕蠅功能。以此為基礎(chǔ)，設計師和他的團隊計劃展開更多功能性復制生物的研究項目。
在充分肯定3D打印技術(shù)對DNA相關(guān)研究的積極影響的同時，我們也不能忽略其中潛在的倫理道德問題。例如，通過3D打印機與DNA片段還原長相的技術(shù)就存在被不法者用以竊取他人隱私的風險?？萍荚谕伙w猛進，法律規(guī)范也必須盡快跟上。
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