美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室借助生物3D打印技術(shù)增強(qiáng)軍事實(shí)力

美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室借助生物3D打印技術(shù)增強(qiáng)軍事實(shí)力

眾所周知美國(guó)是世界第一軍事大國(guó)，美軍即對(duì)美國(guó)的武裝部隊(duì)的統(tǒng)稱，為現(xiàn)今世界上總體實(shí)力最為強(qiáng)大的一個(gè)軍隊(duì)。美國(guó)軍隊(duì)由陸軍、海軍、空軍、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)以及海岸警衛(wèi)隊(duì)所構(gòu)成。作為一個(gè)軍事大國(guó)，美國(guó)軍費(fèi)支出非常多，2012年美國(guó)軍費(fèi)支出達(dá)到7110億美元，是第二到第二十四名軍費(fèi)支出的總和。

美國(guó)軍事強(qiáng)大在于擴(kuò)充軍備，其中很大一部分用于科學(xué)新技術(shù)的研發(fā)。在中國(guó)科學(xué)家待遇一般，不出名的甚至連穩(wěn)定工作都沒(méi)有。美國(guó)鼓勵(lì)科研，有很多科研經(jīng)費(fèi)供科學(xué)家長(zhǎng)期研究，科技的發(fā)達(dá)意味著產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)實(shí)力、技術(shù)實(shí)力、軍事實(shí)力等各方面的增強(qiáng)，從而國(guó)際地位才會(huì)增強(qiáng)。

美國(guó)軍事實(shí)力如此強(qiáng)大，如今美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室(ARL)正處于其生物3D打印技術(shù)研究的高級(jí)階段，可以讓細(xì)菌具有類似于計(jì)算機(jī)的作用，比如發(fā)送信號(hào)、傳遞感覺(jué)等等，其優(yōu)點(diǎn)是它可以潛在地賦予技術(shù)直觀的感官體驗(yàn)，并繞過(guò)電子結(jié)構(gòu)特有的一些缺陷。除此之外，該研究還應(yīng)用到了一些3D打印材料。

比如，倫敦博物館藝術(shù)家Neri Oxman所推出的第三代Vespers死亡面具系列。Neri Oxman是麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室的媒體藝術(shù)和科學(xué)副教授，在麻省理工學(xué)院生物學(xué)家團(tuán)隊(duì)支持，使用大腸桿菌為其3D打印面具著色。麻省理工團(tuán)隊(duì)能夠以這樣的方式為微生物“編程”，讓它們與另一種物質(zhì)接觸時(shí)，可爆發(fā)成特定的顏色。

這種細(xì)菌“編程”是生物3D打印技術(shù)的關(guān)鍵。研究試圖將細(xì)菌和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變成一種“操作系統(tǒng)”，以能執(zhí)行計(jì)算機(jī)芯片的基本命令。雖然微生物永遠(yuǎn)不能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的處理能力，但是它們已經(jīng)可以被操縱以傳輸一定的行為和信號(hào)。希望生物學(xué)家能夠及時(shí)地將細(xì)菌和蛋白質(zhì)提高到工程水平并可以3D打印制作相關(guān)生物體，如植物。

迄今為止，相關(guān)研究與Neri Oxman的Vespers 3D打印面具一樣，都與大腸桿菌有關(guān)，這是由于細(xì)菌菌株相當(dāng)強(qiáng)大的可塑性以及人們對(duì)其長(zhǎng)達(dá)130年的研究歷史，所以科學(xué)家對(duì)這些細(xì)菌了如指掌。然而，這并不代表我們完全掌握了它們。

雖然生物3D打印是從物質(zhì)中產(chǎn)生復(fù)雜結(jié)構(gòu)的理想載體，但在進(jìn)行3D打印時(shí)，擠出、加熱或冷卻的過(guò)程都有可能損害敏感的生物體。在器官芯片技術(shù)中，活細(xì)胞通常由另一種材料(例如藻酸鹽)支撐。這種“載體”正是ARL正在尋找的東西。Adams表示，希望能在有生之年看到細(xì)菌爆發(fā)出承載生物的能力。要知道，這不僅僅是醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室所一直在研究的，美國(guó)軍方也在一直努力。

研究的目的是鑒定和開(kāi)發(fā)可以單一工作的細(xì)菌群體，讓每個(gè)菌株都能發(fā)揮出特定功能。Adams表示，如果可以找到這樣的組合，那么未來(lái)甚至木材都可以被作為材料進(jìn)行3D打印。

麻省理工學(xué)院是與ARL進(jìn)行生物3D打印研究的機(jī)構(gòu)之一，也是世界上最大的生物3D打印研究中心之一，從該學(xué)院在生物3D打印技術(shù)中所投入的精力就可以看出，生物3D打印技術(shù)幾乎可以為任何領(lǐng)域的專業(yè)技能提供幫助。不過(guò)種種跡象表明，醫(yī)學(xué)可能是生物3D打印技術(shù)應(yīng)用的最具前景的領(lǐng)域之一。

日前，軍方預(yù)測(cè)生物3D打印技術(shù)或?qū)⒃鰪?qiáng)人體力量，比如讓身體的愈合能力大大增強(qiáng)，這將讓軍事力量得到顯著提高。生物3D打印技術(shù)究竟能發(fā)揮出怎樣的魅力，我們不妨拭目以待。有了這技術(shù)，美軍簡(jiǎn)直無(wú)敵了。

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