感觉脑子不够用了？不怕，来给你一个3D打印脑子

近日，广州举行的首批科技项目评审会，为备受瞩目的季华实验室揭开了神秘面纱。这座志在打造国家实验室的战略科技创新平台，如何同时瞄准国家重大专项与佛山产业共性关键技术需求，又如何同时服务国家重大战略需求和服务地方经济发展，引起了广泛关注。

未来3D打印可造脑组织
凭借3D打印技术，可以造出活性的人体组织？在不远的将来，这将不再只停留在科学幻想的层面。“未来，人们对生命质量的追求会越来越高。作为国际制造技术前沿，3D打印活体生命组织将是未来国家民生战略和新兴产业的方向。”在项目评审会上，西安交通大学长江特聘教授李涤尘介绍说，该项目将围绕着常见的人体疾病展开，包括软骨与骨组织、乳房组织、多层皮肤组织、脑与神经组织等4个课题。该项目由前沿应用和基础研究来支撑。李涤尘希望，能够形成对实验室支撑的平台，来孵化创新的成果。

在软骨与骨关节组织制造的研究中，李涤尘团队的目标是制造出软骨与骨组织共同构建的一种支架，让软骨和骨结合在一起，来修复大段的软骨组织缺损。在乳房组织制造研究中，目标是制造出可降解的活性乳腺支架，目前已有临床应用。“过去制作的皮肤组织只有表面一层，没有通气、释放汗液的功能。”李涤尘接着介绍，多层皮肤组织的制造，属于细胞3D打印技术，现在正在做小鼠实验。而对脑组织制造来说，该课题不只是为修复大脑提供方案，更重要的是为脑科学研究提供模型，实现脑组织多层3D打印结构在培养环境中的生长。

“软性组织如何与人体组织相匹配、融合，软、硬组织界面如何形成，高精度多细胞打印如何存活、共生——这些都是研究中的新趋势和新挑战。我们希望从设计、制造到形成功能，来发展这方面的研究，包括了设计、材料、工艺、装备和功能体系等各个方面。”李涤尘称，未来的前沿方向是向着3D打印脑组织、神经组织发展。而他的团队现在要着力解决的科学问题包括，人体组织在宏、微观层面应该如何设计；如何实现多材料的人体组织制造；如何保持3D打印组织的活性，以及如何让其与人体共存。

解密有多“顶天”？冲击国际领先水平
从20世纪90年代初起，体外医疗模型和器械的3D打印逐渐兴起。1995年前后，国际上出现了3D打印人体组织的“替代物”，但这类植入人体的“替代物”并没有活性。在1998年至2003年，3D打印向活性组织的研究方向（即组织工程支架）发展；在此前后，细胞3D打印的研究也开始出现。

2001年，李涤尘团队就利用3D打印技术制造出下颌骨。他的这一成果比国外的临床应用，早了十年。2016年，该团队又做出了气管和乳房的组织工程支架。“这两项研究在国际上都是最早的。而在细胞3D打印（即多层皮肤组织制造、脑组织与神经制造的技术）的研究上，国内外都没进入临床应用。”李涤尘表示，希望能够推动3D打印人体组织与器官，从人工假体向活性组织、从硬组织向软组织制造方向发展。

预计多长时间实现产业化？
从国外来看，美国哈佛大学、麻省理工学院、维克森林大学、密西根大学和澳大利亚昆士兰科技大学都在从事此类研究。其中，在打印血管化可降解软组织、可降解气管支架的研究上，李涤尘团队能够和美国哈佛大学、密西根大学的团队“并跑”。“我们追赶国际先进水平，完全有可能，研究的总趋势在向活性组织发展。”李涤尘表示，在医疗应用上，第四军医大学和上海交通大学第九人民医院都开始了临床实验的研究。

对该项目，有评审专家提出，产业化的时间要多少年？“我们希望到广东（佛山），快速地实现成果的产业化。”李涤尘表示，以3D打印下颌骨的研究为例，从2004年向药监部门申请注册到通过注册，经历了14年。而今年，国家开始出台相关的指导文件，这和科学研究的推动密不可分。他进一步表示，产业化的过程不只是解决技术的问题，希望通过技术引领能从技术、管理和政策层面产生推动。

如何突破科学问题？
除了国家重大战略需求的“顶天”项目入围，在首批项目评审会上，一批关系产业转型升级和地方经济发展的项目入围。这包括改变国内数百亿汽车线束产业人工生产现状的汽车线束智能柔性自动化生产线，也包括瞄准万亿制衣市场的智能柔性制衣技术和装备。“这些‘立地’的项目首先要解决佛山乃至广东、全国的制造业所亟待解决的关键技术。”季华实验室理事长、主任曹健林进一步表示，期望这批项目能够促使我国制造业有长足发展。

以或将改变酱油酿造产业格局的人工光照系统研制项目为例，该项目所要突破的是，填补世界上光照酱油晒制技术及设备的研究空白，甚至以此为切入点实现酱油的智能制造。作为项目负责人，复旦大学工程与应用技术研究院教授刘木清表示，希望借助LED光谱系统照射发酵罐，来实现酱油酿造中光的完全控制，并进一步通过控制光照来提升酱油的风味和品质。

这样一个富有想象力的应用基础研究项目，有没有可能在解决科学问题上有突破呢？项目评审会上，有评审专家具体指出，光照和酱油风味之间的关系与科学问题关联，是创新和难点所在。这一观点引起了其他评审专家的关注。有专家建议，可以从小量生产开始，进一步设法把酱油风味做出国家标准。此外，风味如何影响了人体健康，也需要展开基础研究。

总的来说，在确保引入项目既能“顶天”、又能“立地”方面，季华实验室在引入科技项目的过程中采用了“半定向”“基本定向”的方式，为的就是让国内最有能力解决科学问题的团队和用户单位（企业）一起参与进来，共同提出初步的项目方案。曹健林介绍说，在此过程中，要先广泛调研，规划出“顶天立地”最需要解决的问题，然后带着这些问题，来和科技团队商谈。这对保证这些项目“贴地飞行”有着重要的意义。

来源：广州日报