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10岁男孩小嘉（化名）曾接受外耳再造手术，医生取用其一段肋骨，结合腰部皮肤再造了右耳。然而拆线后，小嘉发现再造外耳与自身耳朵在颜色和大小上均不对称，效果不理想。

在我国，约有67万儿童因先天性耳廓畸形而困扰。如今，3D打印技术的兴起为这些患儿带来了新希望。8月3日，清华大学激光快速成形中心主任林峰教授向公众展示了3D打印技术在生物制造领域的应用前景。

3D打印技术将传统制造中的“切削”工艺转变为“堆积”工艺，可在产品内部不同位置放置不同材料，具备数字制造、降维制造、堆积制造、直接制造和快速制造等技术特征。

“我们通过计算机构建健康外耳的模型，并通过镜像得到目标外耳的模型，然后利用3D打印机，以特殊材料打印出外耳，进而移植到患者耳部。”林峰表示，该技术不仅能确保再造耳与健康外耳形状对称，还能使患者免于传统手术留下的疤痕。

清华大学科研团队已成功将再造耳植入白鼠背部，并观察到良好生长效果。“效果非常理想，预计未来4到5年即可应用于临床。”林峰在接受《中国科学报》采访时说。

这一应用属于3D生物制造的第二层次，即打印材料与人体相容但不可降解。此前，第一层次应用已实现，打印材料与人体既不相容也不可降解，可用于制造人体骨骼模型，辅助手术规划与假肢设计。例如，姚明的医生在介绍病情时使用的骨骼模型即通过3D打印制成。

未来，3D打印技术还可能实现人体快速增高。传统增高手术一次仅能拉伸骨骼1毫米，因间隙过大不易恢复。而3D生物制造的第三层次应用可将与人体相容、可降解的材料打印成骨骼支架，用于连接拉伸的骨缝。“骨骼愈合后，人体可将支架降解排出，从而实现增高。”林峰解释道。

“第三层次应用已在兔子身上验证，第四层次应用——打印活细胞——尚处于实验阶段。”林峰表示，该技术成熟后，可打印各种人体细胞，并构建三维细胞结构及组织或器官胚体。

作为生命科学与现代制造科学的新兴交叉学科，3D生物制造技术备受全球科研人员关注。美国国家航空航天局已将“利用3D打印机打印人体组织”列为重点资助的12项技术之一。

然而，尽管各国不断涌现新的3D打印设备与工艺，大规模应用仍遥不可及。林峰指出，从实验成功到临床转化仍需漫长过程，质量标准、科技伦理和法律等均需完善，“这些都是阻碍3D打印技术在医学领域广泛应用的因素”。

“3D生物制造技术诞生并成熟后，基于传统技术手段和医学条件制定的质量标准可能不再适用，亟需制定新标准，尤其在医学领域。”林峰强调。