通过基于算法的3D打印技术，可以遏制珊瑚生态系统的破坏

南极熊导读，由于全球变暖和沿海地区加速城市化等诸多因素，世界上的珊瑚礁正在灭绝，这给海洋生物带来了巨大的压力，这是一篇关于研究3D打印技术遏制珊瑚生态系统的新方法。

2022年4月30日，南极熊获悉，在《全面环境科学》杂志上发表的一篇论文中， 来自以色列的四所大学研究人员强调了他们为保护珊瑚礁而开发的一种3D打印方法。该技术目前已用于拯救以色列南部沿海城市埃拉特附近的天然珊瑚礁，但他们还宣称，新技术适用于全球所有海洋环境，未来可以有效遏制世界各地珊瑚生态系统的破坏。

△根据珊瑚的生物多样性和核心特征对其构建三维结构并进行3D打印，然后使用分子和3D成像评估软件进行分析对比。图片来自海法大学Ofer Berman教授和Matan Yuval

“我们开发了一种全新的三维图形软件，可以高度还原从珊瑚生态系统中收集的数据，”Natalie Levy博士解释说。

这项联合研究由Bar-Ilan大学Mina和Everard Goodman生命科学学院的Oren Levy教授领导，以及以色列工学院建筑与城市规划系教授Ezri Tarazi和海法大学教授Tali Treibitz等。

△在此可以找到关于《用于珊瑚礁未来改造的新兴3D技术：使用基于自然设计的仿生结构增强生物多样性》研究的更多内容（点我传送门）

简单的说，首先扫描珊瑚礁的水下照片。根据这些视觉信息，三维软件解析珊瑚礁3D模型。为了保障数据的完整性，将数以千计的图像被拍摄并发送到实验室，用于解析计算珊瑚礁的复杂性，以及这种形式如何更好的促进珊瑚礁物种的多样性。

接下来，研究人员使用一种基于分子方法收集环境遗传信息，可提供有关珊瑚礁生物的准确数据。这些数据与其他参数相结合，并采用3D技术算法，从而可以构建珊瑚礁的交互模型。通过修改参数可以设计适用于不同环境下的珊瑚礁。

最后阶段是采用3D打印技术生产珊瑚礁。

△该团队在论文中总结道，如果我们要实现珊瑚礁和其他海洋栖息地的生态系统的恢复，应采取广泛的行动。这将对社会经济产生积极的作用，并从环境服务中获得长期利益，可以在10年或更短的时间内收回投资。图片来自海法大学Ofer Berman教授和Matan Yuval

该技术结合了3D扫描算法、环境DNA采样和3D打印算法，可以深入和准确地检查每个珊瑚礁的数据，并根据特定的珊瑚礁环境定制打印模型。此外，可以根据工作流程中收集到的信息将数据引用到算法中，以便在设计阶段检查设计的有效性和效率。

“现有的人工珊瑚礁难以复制天然珊瑚栖息地的复杂性，也难以真实再现自然环境下珊瑚礁物种。我们开发了一种全新的、可定制的3D扫描综合技术，利用从珊瑚生态系统收集的真实数据，可生成可持续扩展的结构。

Berman 补充说：“使用基于算法的3D打印技术，未来可实现大规模的海洋修复工作。”

据研究人员称，这项研究满足了拯救珊瑚礁的两个关键因素。首先是需要开发出可适用大规模恢复的解决方案。第二个是对珊瑚礁自然复杂性的再造，无论是在大小上，还是在设计上，这项技术将用于保护赖以珊瑚礁生存的鱼类和无脊椎等海洋物种。