3D打印机都进入国际空间站了，距打印人体器官还有多远？

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尽管在大多数人的日常生活中3D打印依然像是遥远的新兴技术，但在工业、医疗、教育领域，这项明星技术风头正劲。工厂里像挤牙膏似的从喷嘴中挤出特殊材料的3D打印机不仅仅是一台新机器那么简单，还预示着传统制造方式的巨大变革。

“在我们这个行业，很容易就被分心了。”在近日采访中，当被问及个人最看好的应用领域时，全球3D打印巨头Stratasys首席商务官Joshua Claman对3D打印论坛笑称，这个问题在其公司内部也经常引发讨论。由于3D打印给传统行业带去了太多新的可能性，所以在选择重点关注和投入的垂直市场时需要额外清晰的判断。

对此，Joshua Claman给出的答案是，全球3D打印市场还处于婴儿期，汽车制造、航空航天、牙科、医疗等领域的发展潜力尤其巨大。

一键打印：缩短产品设计循环，加快推向市场

与传统的切削加工“做减法”不同，3D打印（增材制造）逆其道而行，通过逐层增加材料的方式制造三维实体物件。无需切割、钻孔或后续机械加工，3D打印快速成型、高度灵活、节约成本的优势使其风靡全球。小到牙齿、骨骼，大到房屋、汽车等，都能通过3D打印出来。

Joshua Claman认为，3D打印的发展路径可分为三类，原型制造-生产工具-终端零部件，层层推进。目前，最大的应用领域仍然是原型制造。

原型制造对应的也即人们利用3D打印技术的初衷：进一步减少设计上的时间，缩短产品设计循环，加速推向市场。与传统制造业要先专门开模具不同，3D打印技术无需制作模具，也无需任何机械加工，只需要通过电脑辅助技术得到3D数据，传送至3D打印机上便可一键制作。

相比之下，生产工具市场才刚刚起步，但先行者已经尝到了甜头。利用3D打印技术，德国汽车巨头欧宝（Opel）制造了一系列生产和装配工具，并将其用于一系列车型。3D打印的工具在每个工序之间精确地将部件安装到汽车上，包括摇杆造型、车顶扰流板，甚至尾部的“Adam”车标等。仅此一项，该公司就缩减了90%的工具制造成本，耗时也压缩了90%。

更前卫的企业已经在利用3D打印技术直接制造终端产品。比如空客，已有约1000种3D打印的零部件被安装在A350机型上。尤其值得一提的还有3D打印拥趸NASA。此前NASA就曾利用3D打印制造火星探测车的零部件，去年更是将3D打印机直接送上了国际空间站，希望在紧急情况下能迅速打印出所需的工具和配件，避免出现空间站零部件损坏无法及时修复的窘境。

为何航空航天领域尤其青睐3D打印？举例来说，该领域有些零部件由30至40个不同的小部件组合而成。通过3D打印一次成型，能够尽量减少耦合，降低失灵几率，也使部件更为轻巧。

3D打印在医疗领域大有可为

3D打印零部件都能上天了，它离直接制造人体器官还有多远？

“想象力有多丰富，3D打印在医疗领域的应用就有多丰富。”Stratasys产品管理高级副总裁Ricardo Osiroff对3D打印网称。目前，3D打印技术在医疗领域的应用主要集中在外科手术工具的打印、康复治疗应用和医学教育等方面。同时，3D打印的患者器官模型还可以帮助外科医生更好地准备手术方案。

市场咨询机构Allied Market Research研报预测，从2015年到2020年，全球3D打印医疗保健市场的年均复合增长率将达到26.6%，2020年市场销售额将达到23.638亿美元。

不久之前，悉尼Prince of Wales医院的神经外科医生们成功将一位癌症病人颈部被癌细胞占据的两节颈椎取下，代之以3D打印的人工骨，属世界首次。在这项长达15个小时的手术中，医生首先要病人的颅骨与脊髓组织分离，在换上3D打印骨之后再将其成功连接起来，风险可想而知。

该院神经外科医生Mobbs医生说，3D打印身体部位对医学的未来非常重要，这就是下一阶段的个性化医疗。通过3D打印技术来修复骨骼、关节、器官的前景，着实让人兴奋。

另一个案例是，克罗地亚Rijeka的医生和研究人员成功地为一位因皮肤癌而失去大部分耳朵的老年患者装上了一个3D打印耳朵。在这个过程中，首先需要设计并用一种具有生物相容性的有机硅材料打印出缺失的耳朵，然后再使用一种特别的粘结剂将该3D打印的耳朵与老人的残耳结合在一起。