生命科学研究前沿，一项曾被视为“科幻”的技术正加速走向现实。浙江大学良渚实验室近日取得重要进展，成功研发出可打印活细胞的生物3D打印机，并开发自动化类器官培养系统“绘生工厂”，标志着我国在生物制造领域迈出关键一步。 生物3D打印与传统3D打印有本质不同。传统3D打印以无生命材料为基础，参数确定后成品基本可预测；生物3D打印以活细胞为核心原料，打印过程中必须维持细胞活性。即便使用同一参数重复打印，结果也可能出现差异。原因在于细胞对环境极其敏感，细微到难以察觉的变化，都可能影响其生长状态与功能表现。 破解这个难题的关键之一，是团队自主研发的生物墨水。这种材料兼具两项作用：一上像“胶水”一样将细胞精准固定设计位置；另一上模拟体内微环境，为细胞提供合适的营养与生长条件。良渚实验室的生物墨水已实现批量生产，目前全球约有四五千家实验室在使用涉及的产品，并累计销售数百台配套设备，显示出较强的应用基础与市场认可。 为加快从基础研究走向临床应用，研究团队采用“简化版”思路：将复杂器官功能进行模块化与关键功能保留，构建结构更简洁、成本更可控的类器官模型。在这一思路下，“绘生工厂”应运而生。设备名称取自“神笔马良”的典故，寓意能够“画出”具备生物活性的组织模型。 “绘生工厂”的突出特点是实现细胞培养的自动化。传统细胞培养流程繁琐且重复，研究人员需要长期进行加液、观察等操作，耗时耗力。自动化系统可根据细胞生长需求，自动补充营养、调控培养条件，明显提高效率。从构想到首台原型机问世，这支年轻团队仅用六个月完成。标准化流程不仅减少人力投入，更重要的是降低人为误差，提高类器官培养的质量与一致性。 该技术在医学领域呈现两项主要应用方向。一是细胞治疗：对组织损伤患者，可在“绘生工厂”中培养形成细胞球并用于移植修复。相比分散的干细胞，细胞球更易在受损组织中存活、黏附并发挥修复作用。二是药物筛选，尤其面向肿瘤治疗：医生可利用患者自身肿瘤细胞，在系统中快速培养出大量类器官模型，并同步测试多种药物组合，更快筛选出更匹配的治疗方案，减少试错与延误。 同时，研究团队也保持审慎判断。要让生物3D打印真正进入临床治疗，仍需跨越技术与伦理两道关口。打印并移植如“活心脏”等复杂器官，仍是长期目标。目前，这支由15人组成的团队中有7名全职工程师，成员背景覆盖软件、机械、生物等领域，正围绕这一方向持续推进。
从实验室研究到产业化应用，良渚实验室的进展说明了我国在生物医学工程领域的创新能力。随着技术迭代和临床验证推进，生物3D打印有望在未来十年内为个性化医疗与器官移植难题提供关键支撑。也提示我们，在探索生命科学的过程中，既要尊重科学规律，也要保持持续创新的勇气与耐心。