勞拉·博斯沃茲（Laura Bosworth）想要為人們提供根據(jù)需求用 3D 打印技術(shù)打印出來(lái)的乳頭。這位德州創(chuàng)業(yè)公司 TeVido 生物設(shè)備公司（TeVido Biodevices）的 CEO 把賭注都押在了那些靠做乳房切除術(shù)而挺過(guò)乳腺癌的患者們身上，她們將可以訂購(gòu)到用她們自己的活體細(xì)胞打印出來(lái)的新乳房。

　　勞拉說(shuō)：“要是哪個(gè)女的得過(guò)乳腺癌，所有人都能看得出來(lái)。”現(xiàn)在，這些患者的選擇還很少。她說(shuō)，當(dāng)下重建乳房用的都是整形手術(shù)技術(shù)，這種技術(shù)做出來(lái)的乳房“會(huì)慢慢變平、消失，并不會(huì)很持久”。用患者自己身上的脂肪細(xì)胞培養(yǎng)出來(lái)的活體乳房根據(jù)原來(lái)乳房的尺寸精確重建之后，就可以持久改善往往由乳房切除術(shù)造成的心理創(chuàng)傷。

　　博斯沃茲也承認(rèn)，在成為人們可以承受得起的現(xiàn)實(shí)之前，乳房 3D 打印還有很大的障礙需要克服。2011 年，維克森林大學(xué)（Wake Forest）的教授安東尼·阿塔拉（Anthony Atala）在 TED 的講臺(tái)上號(hào)稱自己打印出了人的腎臟，讓當(dāng)時(shí)舉座皆驚，盡管這一舉動(dòng)隨后引起了一陣熱潮，但目前還沒(méi)有人用 3D 打印機(jī)打印出能為人所用的人類器官。

　　而技術(shù)上的實(shí)現(xiàn)只是這場(chǎng)戰(zhàn)役的前一半。風(fēng)投資本家們其實(shí)并沒(méi)有爭(zhēng)著去給 TeVido投資。根據(jù)博斯沃茲的觀察，“為一個(gè)打車應(yīng)用”籌錢要更加容易一些，而生物醫(yī)學(xué)突破在研發(fā)階段就要花掉數(shù)百萬(wàn)美元，而在這之后、產(chǎn)品上市之前，還有過(guò)程很長(zhǎng)的臨床試驗(yàn)。

　　不過(guò)博斯沃茲相信，任何率先從實(shí)驗(yàn)室走出來(lái)的產(chǎn)品，面對(duì)的都是一個(gè)價(jià)值 60 億美元的市場(chǎng)。“這個(gè)領(lǐng)域本身已經(jīng)有了非常大的發(fā)展，”TeVido 的聯(lián)合創(chuàng)始人托馬斯·博蘭德（Thomas Boland）說(shuō)。他是第一批把打印油墨的普通 3D 打印機(jī)修改以后，用來(lái)打印活體細(xì)胞的科學(xué)家之一。遠(yuǎn)在中國(guó)、俄羅斯、瑞士，還有在常青藤學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室以及圣迭哥的生物科技基地，所有人都在向前推進(jìn)生物打印技術(shù)。材料科學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和計(jì)算機(jī)控制制造技術(shù)等學(xué)科都在這里融合。

　　如果我們相信自己最近聽(tīng)到的所有東西的話，那么我們還正在 3D 打印我們的食物、我們的汽車、我們的家、我們的電子設(shè)備——天哪，要是我們客廳里需要的一切都不再裝在集裝箱里從中國(guó)運(yùn)過(guò)來(lái)，而是直接 3D 打印出來(lái)，那么整個(gè)全球貿(mào)易的架構(gòu)都將被顛覆。它的前景幾乎是無(wú)可限量，現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)的那些東西都還受到了思維的局限。

　　這種彎彎繞繞的說(shuō)辭聽(tīng)起來(lái)很浮夸，就好像是科幻小說(shuō)和生物打印冰冷而艱難的事實(shí)至少在現(xiàn)實(shí)中走到了一起，而之所以能做到這一點(diǎn)，是因?yàn)橐淮畏峭瑢こ５木蹠?huì)，參會(huì)的人分別是一位用 3D 打印做乳頭的人、一位組織培養(yǎng)界的先鋒，還有一位（很可能已經(jīng)）瘋狂的俄羅斯未來(lái)學(xué)家。在那次可以讓人一窺宏偉前景的聚會(huì)上，謹(jǐn)慎的科學(xué)家們不怎么愿意和人往來(lái)，荒唐的事情和陳詞濫調(diào)交雜在一起。你還會(huì)注意到一件最令人震驚的事情：事實(shí)上，在場(chǎng)的人們?cè)谡務(wù)摯蛴∪梭w部件這件事的時(shí)候，都帶著精明的商業(yè)頭腦。

　　現(xiàn)在，我們回過(guò)頭來(lái)聊聊乳頭的事。

　　2000 年，托馬斯·博蘭德還在南卡羅萊納州的克萊姆森大學(xué)（Clemson University）當(dāng)副教授，當(dāng)時(shí)是他第一個(gè)想到把一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的惠普噴墨打印機(jī)改造之后，用它把一層細(xì)胞放到另一層細(xì)胞之上，所以他也被人們稱為“生物打印教父”?，F(xiàn)在他是德克薩斯大學(xué)埃爾帕索分校（University of Texas El Paso）生物醫(yī)學(xué)工程項(xiàng)目的主任。2010 年，在一個(gè)旨在把德克薩斯大學(xué)有創(chuàng)業(yè)精神的科學(xué)家和有經(jīng)驗(yàn)的商界人士撮合到一起的指導(dǎo)項(xiàng)目上，戴爾電腦的退休高管博斯沃茲碰到了博蘭德。

　　“越是了解這個(gè)技術(shù)的潛力，我就越覺(jué)得這是一個(gè)非常棒的東西，”博斯沃茲回憶道，“有一天我對(duì)托馬斯說(shuō)：‘我們?cè)撻_(kāi)個(gè)公司’，然后他說(shuō)‘那就開(kāi)家公司吧’?！?/p>

　　博斯沃茲為此著迷的原因也很簡(jiǎn)單。因?yàn)?3D 生物打印技術(shù)立刻就變得容易描述起來(lái)，而且完全令人震驚。別的 3D 打印是通過(guò)噴灑一層又一層的塑料或者其他合成物制造沒(méi)有生命的物體，而生物打印機(jī)用的是用活體細(xì)胞制成的“生物油墨”。一般說(shuō)來(lái)，許多層不同類型的細(xì)胞會(huì)和一層層的“細(xì)胞外基體（extracellular matrix）”（一種膠體，細(xì)胞會(huì)懸浮在其中）混合在一起。

　　數(shù)十年來(lái)，細(xì)胞生物學(xué)家們一直在培養(yǎng)細(xì)胞，試圖構(gòu)造更大的結(jié)構(gòu)出來(lái)。博蘭德說(shuō)，3D 打印的優(yōu)勢(shì)在于它的精度、靈活性和速度。在特定的位置放置不同類型的細(xì)胞將會(huì)比用手操作快許多。速度是非常關(guān)鍵的因素，因?yàn)榻M合的速度越慢，細(xì)胞就越可能死掉。使用多個(gè)包含了不同細(xì)胞類型和基體的打印機(jī)噴頭，人們就可以在短時(shí)間內(nèi)構(gòu)造出非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

　　快速地把細(xì)胞放到位只是一切的開(kāi)始。打造出可被移植進(jìn)人體的、具有完全功能的器官，是科學(xué)家們努力追求的目標(biāo)，而找到讓細(xì)胞存活的辦法，則被看作是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)過(guò)程中最大的障礙。在人體內(nèi)的器官里，細(xì)胞是通過(guò)由血管和毛細(xì)血管組成的網(wǎng)絡(luò)（也被稱為脈管系統(tǒng)）提供營(yíng)養(yǎng)而存活的。而安東尼·阿塔拉在 TED 上打印出來(lái)的腎臟盡管外形是腎臟的樣子，但是卻不具備這種支持它存活的網(wǎng)絡(luò)。博蘭德說(shuō)：“事實(shí)證明，把這種微型脈管系統(tǒng)嵌入到打印出來(lái)的結(jié)構(gòu)里，是一件非常困難的事?！?/p>

　　現(xiàn)在還沒(méi)有人能確鑿地說(shuō)脈管系統(tǒng)的問(wèn)題到什么時(shí)候能解決、怎么解決。比如在哈佛大學(xué)的威斯研究所（Wyss Institute），一個(gè)由詹妮弗·路易斯（Jennifer Lewis）領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)就得到了人們的廣泛關(guān)注，因?yàn)樵搱F(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種工藝，使用一種有著非常特別的特性的生物油墨，在細(xì)胞外基體中打印出了血管網(wǎng)絡(luò)。這種油墨在冷卻下來(lái)以后就會(huì)溶化，當(dāng)具備了活體細(xì)胞、細(xì)胞外基體和一根分支血管的整個(gè)組織結(jié)構(gòu)被打印出來(lái)以后，路易斯的團(tuán)隊(duì)就會(huì)把整個(gè)結(jié)構(gòu)冷卻下來(lái)、抽出溶化掉的生物油墨，這樣就留下了一個(gè)空心的血管網(wǎng)絡(luò)，理論上講，它可以用來(lái)為細(xì)胞輸送營(yíng)養(yǎng)?，F(xiàn)在已經(jīng)是 TeVido 顧問(wèn)的博蘭德說(shuō)，他在埃爾帕索分校的實(shí)驗(yàn)室一直在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)打印出上皮細(xì)胞中的“通道”，細(xì)胞就會(huì)構(gòu)造出血管壁。他們的目標(biāo)是看看細(xì)胞是否能在這樣的引導(dǎo)下，自主組合成具有相應(yīng)功能的結(jié)構(gòu)。不過(guò) TeVido 的首席技術(shù)官斯科特·科林斯（Scott Collins）因?yàn)樯婕爸R(shí)產(chǎn)權(quán)的原因，拒絕透露更多細(xì)節(jié)。

　　“從可以交付（臨床使用）的角度上講，我們做出來(lái)（可用的）器官了嗎？沒(méi)有，”博蘭德說(shuō)，“但我們已經(jīng)更加接近這個(gè)目標(biāo)了?！?/p>

　　科林斯這時(shí)補(bǔ)充道：“我們想做第一個(gè)（實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的公司）?！?/p>

　　科林斯說(shuō)，阻止 TeVido 實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的主要問(wèn)題并不是技術(shù)本身，而是研究經(jīng)費(fèi)。到目前為止，它都在精打細(xì)算地使用幾個(gè)來(lái)自政府的資助。1 月時(shí)，TeVido 甚至邁出了前所未有的一步，在 Indiegogo 上發(fā)起了一次眾籌，籌到了據(jù)它自己說(shuō)將會(huì)用來(lái)申請(qǐng)專利的 3 萬(wàn)美元。

　　用活體細(xì)胞再造乳房很顯然是件令人激動(dòng)的事情。但是現(xiàn)實(shí)（眾籌數(shù)萬(wàn)美元來(lái)申請(qǐng)專利，以及從實(shí)驗(yàn)室到臨床試驗(yàn)再到人體應(yīng)用的漫長(zhǎng)過(guò)程）卻有點(diǎn)兒乏味。構(gòu)造新的人體部件可比編一個(gè)新應(yīng)用難多了。

　　當(dāng)今時(shí)代，由計(jì)算機(jī)硬件驅(qū)動(dòng)的科技變革以及軟件的神奇作用，都無(wú)時(shí)無(wú)刻不在被稱為是顛覆性的革新，但是令人激動(dòng)的愿景和遲緩的科技進(jìn)步之間的距離有時(shí)卻會(huì)消失不見(jiàn)。事實(shí)上人們發(fā)現(xiàn)，在過(guò)去幾年里，3D 打印技術(shù)界的這種距離變成了最讓人困惑的事情。

　　去年 11 月，《今日俄羅斯（Russia Today）》上的一篇新聞報(bào)道匯集了一系列有關(guān)生物打印的博客和科技網(wǎng)站，讓人激動(dòng)得發(fā)抖。莫斯科一個(gè)叫做 3D Bioprinting Solutions 的實(shí)驗(yàn)室宣稱，到 2015 年 3 月，他們將可以打印出一只具有完全功能的老鼠甲狀腺。該實(shí)驗(yàn)室主管弗拉基米爾·麥克羅夫甚至說(shuō)，到 2018 年，他們將開(kāi)始打印具有完全功能且可以移植的腎臟。

　　“第一個(gè)打印出來(lái)腎臟、把它成功移植到患者身上，而且還能讓患者活下來(lái)的那個(gè)人，肯定能拿諾貝爾獎(jiǎng)，”麥克羅夫說(shuō)。

　　麥克羅夫的預(yù)測(cè)很可能是沒(méi)錯(cuò)的，任何一個(gè)成功利用生物打印技術(shù)打印出來(lái)一個(gè)能用的人類腎臟的人，都將得到來(lái)自全世界的稱贊。到那個(gè)時(shí)候，乳房再造技術(shù)的改進(jìn)所帶來(lái)的心理益處都不是個(gè)事兒，能否有更多的腎臟可是關(guān)乎生死的?，F(xiàn)在僅在美國(guó)就有 10 萬(wàn)多人排在等待腎源的名單上——但在 2013 年，腎臟移植手術(shù)只做了1.7 萬(wàn)例。能成功利用生物打印技術(shù)打印出人類腎臟，將會(huì)拯救數(shù)千人的生命。

　　我一般不會(huì)過(guò)多相信《今日俄羅斯》上面所報(bào)道的事情，但我非常好奇。比如我想知道，麥克羅夫?qū)⑷绾谓鉀Q脈管系統(tǒng)的問(wèn)題？我想采訪到他，但沒(méi)能成功。

　　不過(guò)當(dāng)我在 Google 上搜他的名字時(shí)，結(jié)果卻非常有意思。

　　首先，2011 年，麥克羅夫曾為《未來(lái)主義者（The Futurist）》雜志寫過(guò)一篇文章，預(yù)測(cè)在不久之后，我們整個(gè)人類都將可以被打印出來(lái)。而且不難預(yù)測(cè)的是，更換人的身體最終將會(huì)像換衣服一樣成為常態(tài)，整形外科手術(shù)也將與時(shí)尚融合在一起。

　　人體打印技術(shù)將會(huì)讓你不用再為了成為完全發(fā)育的成人而等待 18 年：理論上講，人類可以按需打印出來(lái)，而且只要幾周時(shí)間就能具有成人的全部功能。大腦可以被生物芯片取代，而與大腦相關(guān)研究則需要發(fā)展到某個(gè)水平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大腦的逆向工程和生產(chǎn)。

　　“整形外科手術(shù)也將與時(shí)尚融合在一起”這句話還可能放到生物打印乳頭上去理解，但通過(guò)生物打印技術(shù)、花幾天或者幾周之內(nèi)按照需求打印出整個(gè)人體？引用托馬斯·博蘭德的話來(lái)說(shuō)，這種任務(wù)看起來(lái)很可能“非常困難”。

　　但是情節(jié)后來(lái)變得復(fù)雜了起來(lái)。2003 年，麥克羅夫還在南卡羅萊納醫(yī)科大學(xué)（Medical University of South Carolina）當(dāng)研究員，在與別人合寫的一篇論文中，他們描繪了使用 3D 打印機(jī)制造人體組織的前景。而論文的其他作者中，有一位正是博蘭德！第三位作者、密蘇里大學(xué)的生物物理學(xué)家加博·福加斯（Gabor Forgacs）則與人聯(lián)合創(chuàng)辦了一家名叫 Organovo 的公司，這家公司成功上了市，現(xiàn)在正在利用生物打印技術(shù)打印用于藥品測(cè)試的人類肝臟小樣。麥克羅夫的名字也出現(xiàn)在了一項(xiàng)制造組織的專利中，現(xiàn)在這項(xiàng)專利由 Organovo 所有。

　　2003 年，麥克羅夫靠著自己的論文把人們帶進(jìn)了生物打印時(shí)代，數(shù)年之后，由于他在 PETA（善待動(dòng)物組織）的資助下，參與了一個(gè)制造“試管肉（in-vitro meat，也被稱為 schmeat）”的項(xiàng)目，麥克羅夫在流行文化圈里背上了一些惡名（這事還上了《寇伯特報(bào)告（Colbert Report）》）。麥克羅夫的目標(biāo)是：在完全確保符合人道主義原則的基礎(chǔ)上，為未來(lái)提供可持續(xù)的食物來(lái)源。

　　到 2011 年，麥克羅夫穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)禺?dāng)上了南卡羅萊納醫(yī)科大學(xué)高級(jí)組織生物制造實(shí)驗(yàn)室（Advanced Tissue Biofabrication laboratory）的主管，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室擁有 2000萬(wàn)美元的研究資金。但在 2011 年 2 月，他突然被停職，實(shí)驗(yàn)室也被關(guān)掉了，至今原因不明，但似乎涉及到一些個(gè)人之間嚴(yán)重的沖突。南卡醫(yī)科大的一位院長(zhǎng)只是說(shuō)，麥克羅夫做了一些“不可接受的行為”。而麥克羅夫則對(duì)《自然》雜志說(shuō)：“我被禁止做研究，他們說(shuō)我是個(gè)不穩(wěn)定因素。真是太離奇了?！?/p>

　　2011 年以后，麥克羅夫的行蹤變得更加難以捉摸。他似乎花了一些時(shí)間去主持在巴西的研究，同時(shí)又在《未來(lái)主義者》上寫了一些充滿憧憬的文章，最后又突然出現(xiàn)在莫斯科，搞了他的新公司和新實(shí)驗(yàn)室。

　　讓我們來(lái)回顧一下：一位曾經(jīng)得到過(guò) PETA 資助的合成肉研究員，他相信我們最終會(huì)通過(guò)生物打印技術(shù)來(lái)打印出裝有生物芯片大腦的整個(gè)人類，現(xiàn)在他正在俄羅斯努力工作，利用 3D 打印機(jī)制造老鼠的甲狀腺。這不是美國(guó)小說(shuō)家托馬斯·品欽（Thomas Pynchon）下一部小說(shuō)里的情節(jié)，而是冷冰冰、硬梆梆的現(xiàn)實(shí)。

　　但是，通過(guò)回溯由麥克羅夫 2003 年那篇論文的合著者聯(lián)合創(chuàng)辦的創(chuàng)業(yè)公司，我最后了解了 TeVido 和 Organovo 這兩家真實(shí)存在的公司，它們都雇傭了真正的科學(xué)家，在做實(shí)實(shí)在在的東西。在生物打印界，科幻小說(shuō)和經(jīng)過(guò)了同行評(píng)議的研究之間的區(qū)別是非常、非常細(xì)微的。

　　Organovo 負(fù)責(zé)商業(yè)運(yùn)作的執(zhí)行副總裁邁克爾·雷納德（Michael Renard）說(shuō)，在將生物打印技術(shù)商業(yè)化方面，Organovo “還遠(yuǎn)不是領(lǐng)頭羊”。

　　雷納德說(shuō)，Organovo 創(chuàng)立之初的目標(biāo)，是制造生物打印機(jī)并賣給別人，但在和投資人以及制藥企業(yè)討論之后，公司最后認(rèn)為，調(diào)整和部署公司的技術(shù)，將其用于藥品測(cè)試生意，會(huì)有更好的前景。11 月，Organovo 宣布，3D 打印的“用于臨床前期藥物探索測(cè)試的人類肝臟組織”正式進(jìn)入商用。

　　Organovo 生產(chǎn)的肝臟組織樣本和具有完全功能的肝臟是兩種截然不同的東西。它們都是微小的組織切片，長(zhǎng)寬各 3 毫米、厚 1 毫米，而且只能保證存活 40 天。它們并不包含可用的血管結(jié)構(gòu)。但從理論上講，它們確實(shí)能解決制藥企業(yè)面臨的一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題——在走完美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）又長(zhǎng)又費(fèi)錢的許可流程之前，它們沒(méi)有辦法在活體人類組織上測(cè)試藥物。

　　這聽(tīng)起來(lái)可能沒(méi)有打印腎臟或者乳頭那么引人注目，但如果能奏效的話，它的長(zhǎng)期影響會(huì)是巨大的。利用人造組織測(cè)試藥物將可能會(huì)極大的加速藥物探索和開(kāi)發(fā)的整個(gè)流程。使用動(dòng)物測(cè)試帶來(lái)的道德上的質(zhì)疑也會(huì)一并被避免！而且如果藥物測(cè)試的生意能產(chǎn)生足夠收益的話，Organovo 的能力可能將會(huì)得到擴(kuò)大，測(cè)試用的材料也將不只是肝臟組織，而還會(huì)有更多復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

　　“我們已經(jīng)證明了這個(gè)理念，并使它進(jìn)入了實(shí)踐，”雷納德說(shuō)，“挑戰(zhàn)在于要繼續(xù)進(jìn)行深入的開(kāi)發(fā)，構(gòu)造除了肝臟以外的組織，比如說(shuō)腎臟、肺、皮膚?！?/p>

　　雷納德拒絕評(píng)論麥克羅夫說(shuō)他即將在俄羅斯取得的生物打印的成功。但在關(guān)于古怪的試管肉和生物芯片大腦的縱情設(shè)想、以及正在埃爾帕索還有圣迭哥完成的平淡的科學(xué)進(jìn)步之間，還是有著很明顯的聯(lián)系。

　　“2015 年我們就能打印人體組織”這個(gè)想法純粹是個(gè)狂想。而且可能，僅僅是可能，打印器官這個(gè)事兒可能比一些 3D 生物打印的早期鼓吹者設(shè)想的更難，但這讓整個(gè)事情變得更有意思了，而不至于更無(wú)聊。軟件可以打造出一個(gè)全新的世界，它可以做應(yīng)用、做游戲、做平臺(tái)，甚至還能 3D 打印出一把槍！但它改變世界的速度有時(shí)候會(huì)讓人覺(jué)得，我們?cè)谏飳W(xué)這個(gè)更加錯(cuò)綜復(fù)雜的領(lǐng)域里，同樣可以上演迅雷不及掩耳的魔術(shù)。

　　但當(dāng)有人回顧正在全世界的實(shí)驗(yàn)室里發(fā)生的事情時(shí)，有一點(diǎn)似乎很明顯，那就是材料科學(xué)、數(shù)字技術(shù)和細(xì)胞生物學(xué)的融合，最終將會(huì)造就許多奇跡，讓我們用軟件玩兒出的所有小把戲看起來(lái)都像是小孩子在玩兒過(guò)家家。即使我們離生物打印乳頭還有十年、二十年之久，但正在到來(lái)的顛覆卻貌似幾乎是我們不可能捉摸得透的。