为了解决全世界危重病人器官移植短缺的问题，一些研究人员正着手开发3D打印活体组织的技术。不过，他们可能需要进入地球轨道才能实现这一目标。

安德鲁·摩根是美国陆军的战地医生，他治疗过很多在爆炸中受伤的年轻士兵，“有些人在爆炸中失去了肢体，或者身受重伤”。摩根开始思考，新的组织甚至整个器官是否可以简单地打印出来，以替换受伤的身体部位？摩根同时也是美国国家航空航天局的宇航员。按照上述想法，他在外太空进行了一系列不寻常的实验。2020年4月，摩根在距地球表面400千米的轨道上，利用3D打印机和生物墨水生成了由一个个细胞组成的活组织。

“这就像在家里更换打印机墨盒一样，”摩根在谈到他使用的设备时说，“你放入墨盒，让培养组织发育，然后取出组织盒进行分析。”

“当你在地面上3D打印培养组织时，受到重力作用，它们会有坍塌的趋势，”摩根说，“这些组织需要某种（临时、有机的）支架来固定一切，特别是像心房心室这样的腔室。但在微重力环境中，它们不会受到这些影响。”国际空间站的微重力环境非常适合测试“生物制造设备”，这台设备于2019年发射进入轨道，其目标是将人类细胞打印成器官形状的组织。

从简单到复杂

事实上，打印人体器官并不像听起来那么匪夷所思。许多生物技术公司都在研究相关的方法，以最终利用病人自己的细胞来生成新的组织。

2018年，英国纽卡斯尔大学的一个团队打印出了第一个人类角膜，而以色列特拉维夫大学的研究团队利用一名心脏病患者的人体组织，打印出了一个微型心脏，他们认为这可以用于设计“心脏补丁”，以修复心脏的受损部位。后来，美国密歇根州立大学的科学家更进一步，利用模拟胎儿发育环境的干细胞框架，打印出了一颗迷你人类心脏，这使人工创造出功能正常、具有所有必要细胞类型和复杂结构的心脏成为可能。然而，构建完整的复杂器官，如肝脏和肾脏，是一个更大的挑战。这些器官混合了多种细胞类型，布满了血管和神经网络。

　　打印可供移植的器官

从科学的角度来看，你也可以对有特定缺陷的心脏进行生物工程改造，来测试新的治疗手段。在短期内，打印器官将有助于在实验室内更有效地模拟疾病并帮助药物开发。从中期来看，当完整器官可以打印出来时，我们所面临的挑战可能会变成如何满足需求。目前，世界范围内供体器官严重短缺，难以满足需要移植器官的病人的需求。目前全世界大约有100万人在等待肾脏移植。据世界卫生组织估计，每年大约有13万例器官移植手术，但这只满足了移植需求的10%，能够为这些人提供器官本身就会意义重大。

这些需求和潜在的利益使得在太空中打印器官变得更有价值，但在太空中打印器官并不便宜。于是，一些人开始研究是否可以在地球上复制轨道上的低重力环境，以培育出复杂而脆弱的器官，比如，　　科学家正在尝试的一种方法是让组织在磁场中悬浮生长。

有人预言，随着人类开始深入太空，先是重返月球，再登陆火星，届时生物打印或许将成为一个维持生命的重要工具。在离地球数百万公里的地方，肯定找不到多少器官捐献者，而其他东西也会短缺，比如食物，此时生物打印就有了用武之地。

“这是器官打印最前沿的可能性，”研究人员说。“生物打印对深空探索很重要，包括打印动物细胞作为食物，或者在医疗紧急情况下打印人体组织。与此同时，使这项技术能首先在地球上应用，这是真正的飞跃时刻。”