然而，奧爾森表示，這些模型會(huì)為科學(xué)研究提供重要的信息。當(dāng)他為一個(gè)同事打印出一個(gè)蛋白質(zhì)，他們發(fā)現(xiàn)，該蛋白質(zhì)周?chē)�有一個(gè)了彎曲的空白空間“通道”從中穿過(guò)。在計(jì)算機(jī)屏幕上，這個(gè)導(dǎo)管很難發(fā)現(xiàn)，但是，他們發(fā)現(xiàn)，從模型一邊吹進(jìn)的氣流從另一邊出來(lái)，才知道這個(gè)通道的存在。確定這種通道的長(zhǎng)度將有助于更好地了解這些通道以及它們?nèi)绾芜\(yùn)輸分子。在計(jì)算機(jī)上做這些事情可能需要編寫(xiě)很多新代碼才能完成，但使用這種打印出來(lái)的模型，一串字符就可以搞定。
　　
　　奧爾森表示，讓科學(xué)家們?cè)谟?jì)算機(jī)屏幕上扭曲和轉(zhuǎn)動(dòng)這樣的結(jié)構(gòu)的軟件非常有用。但是，僅有這些軟件還不夠。即使最先進(jìn)的軟件也會(huì)讓兩個(gè)原子占據(jù)同樣的空間。在計(jì)算機(jī)內(nèi)對(duì)分子進(jìn)行修修補(bǔ)補(bǔ)是一份苦差事，每次將物體轉(zhuǎn)動(dòng)后，計(jì)算機(jī)都需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間才能重新繪制出物體，另外，解釋這些圖片也需要耗費(fèi)精力。但胡亂擺動(dòng)一個(gè)打印出的物理模型就像玩游戲一樣。奧爾森表示：“我不需要想很多其它事情，我只需要擺動(dòng)就會(huì)有所發(fā)現(xiàn)。”
　　
　　現(xiàn)在，奧爾森正試圖讓三維打印技術(shù)的觸覺(jué)優(yōu)勢(shì)和計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算能力“雙劍合璧”，打印出自己想要的研究材料。他已經(jīng)使用小的標(biāo)簽紙給打印出來(lái)的模型貼上了標(biāo)簽，網(wǎng)絡(luò)攝像頭可以識(shí)別出這些標(biāo)簽，制造出了一個(gè)“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”的圖景。采用這種方式，用戶能夠把玩該物理模型，同時(shí)使用計(jì)算機(jī)探測(cè)其他方面，諸如獲得給定分子排列的勢(shì)能等。奧爾森也希望使用能夠更容易在堅(jiān)硬的材料和可彎曲材料之間游刃有余切換的打印機(jī)，以便更好地復(fù)制諸如蛋白質(zhì)折疊等分子行為。
　　
　　打印出適合細(xì)胞發(fā)育的支架
　　
　　三維打印機(jī)的打印“墨水”并不局限于塑料。生物學(xué)家們一直在嘗試用打印機(jī)打印出人體細(xì)胞或單個(gè)細(xì)胞或能夠自然結(jié)合在一起的多細(xì)胞團(tuán)。這些技術(shù)已經(jīng)成功地制造出了血管和能夠跳動(dòng)的心臟組織。實(shí)現(xiàn)真的可以打印出起作用的器官這一終極夢(mèng)想可能還有很長(zhǎng)的路要走。但從短期來(lái)看，科學(xué)家們看到了打印出比在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中培育出來(lái)的普通結(jié)構(gòu)更具生命特征的三維細(xì)胞結(jié)構(gòu)的潛力。
　　
　　由美國(guó)Organovo公司研制的三維生物打印機(jī)如今已可以制造動(dòng)脈，開(kāi)發(fā)者稱(chēng)由這種設(shè)備“打印”的動(dòng)脈最早有望在5年內(nèi)用于心臟搭橋手術(shù)。目前，這家公司研發(fā)出了一臺(tái)能制造出三維組織結(jié)構(gòu)的三維打印機(jī)，打印出的結(jié)構(gòu)能被用來(lái)測(cè)試藥物。迄今為止，它制造出來(lái)的最先進(jìn)的模型用于研究纖維化病癥。纖維化可發(fā)生于多種器官，主要病理改變?yōu)槠鞴俳M織內(nèi)纖維結(jié)締組織增多，實(shí)質(zhì)細(xì)胞減少，持續(xù)進(jìn)展可致器官結(jié)構(gòu)破壞和功能減退，乃至衰竭，嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康和生命。公司下一步的目標(biāo)是在這一系統(tǒng)上測(cè)試藥物。該公司的首席執(zhí)行官、化學(xué)工程師基斯·墨菲表示：“三維打印機(jī)或許并非是完成這一目標(biāo)的唯一方式，但它確是一種好的方法。”
　　
　　目前，其他科研團(tuán)隊(duì)正使用三維打印機(jī)，利用塑料或者膠原蛋白作為原料，打印出細(xì)胞能在其上發(fā)育的支架。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院生物材料團(tuán)隊(duì)的生物學(xué)家卡爾·西蒙表示，這種支架的形狀非常復(fù)雜，能夠幫助科學(xué)家們確定細(xì)胞如何發(fā)育或者干細(xì)胞如何分化成為不同的細(xì)胞類(lèi)型。借用三維打印技術(shù)，科學(xué)家們就可以打印出不同的支架構(gòu)造并用其進(jìn)行試驗(yàn)以便找出表現(xiàn)最好的支架形狀，而且，這種方式完全在科學(xué)家們的掌控之中。
　　
　　然而，其中存在的一個(gè)問(wèn)題是大多數(shù)三維打印機(jī)的工作精度僅為幾十微米到幾百微米，然而，細(xì)胞在1微米尺度下才能感應(yīng)分化。英國(guó)謝爾菲德大學(xué)的三維打印技術(shù)專(zhuān)家尼爾·霍普金森表示，頂級(jí)質(zhì)量的打印機(jī)目前能夠獲得的精確度為100納米。但是，“這仍然還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。”
　　
　　定制實(shí)驗(yàn)工具
　　
　　目前，普通的三維打印機(jī)就可以使科學(xué)家們能定制自己所需要的實(shí)驗(yàn)工具。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)4月16日?qǐng)?bào)道，英國(guó)格拉斯哥大學(xué)的化學(xué)家勒羅伊·克洛寧今年占據(jù)了報(bào)紙的頭條，他研制出了一種新的三維打印程序，通過(guò)將反應(yīng)容器作為打印素材，能按需求設(shè)計(jì)打印出化學(xué)產(chǎn)品。研究人員介紹說(shuō)，用一臺(tái)商用三維打印機(jī)裝上開(kāi)源的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件就能生產(chǎn)出各種“反應(yīng)件”（reactionware），可合成各種有機(jī)和無(wú)機(jī)物。
　　
　　“反應(yīng)件”是由聚合物凝膠制成的一種特殊容器，設(shè)置在室溫下工作，專(zhuān)用于化學(xué)反應(yīng)。其中還包括作為打印材料的催化劑和用于電化、光譜分析的其他成分。將容器放入打印機(jī)，再加入其他化學(xué)藥品，容器本身會(huì)成為反應(yīng)過(guò)程的一部分。這種反應(yīng)通常大型化工廠才能做到，而“反應(yīng)件”讓其首次進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室級(jí)別。
　　
　　另外一些學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)家則為三維打印技術(shù)找到了更直接的用途。例如，位于美國(guó)紐約州特洛伊的倫斯勒理工學(xué)院的環(huán)境工程師菲利普·巴弗耶使用三維打印技術(shù)為一個(gè)滲透儀制造出了定制零件，滲透儀是用來(lái)測(cè)量通過(guò)土壤中的水流情況的設(shè)備。盡管這些設(shè)備目前非常適合日常工作，但是，巴弗耶通常必須自己親自設(shè)計(jì)滲透儀以便用于更精確和精細(xì)的研究，以前，使用車(chē)床制造這些實(shí)驗(yàn)工作費(fèi)時(shí)很長(zhǎng)，但三維打印技術(shù)讓一切變得更加簡(jiǎn)單。
　　
　　或許更重要的是，巴弗耶可以僅僅通過(guò)出版相關(guān)的設(shè)計(jì)文件就與其他研究人員分享其實(shí)驗(yàn)成果，他說(shuō)：“能夠用文字再現(xiàn)試驗(yàn)的具體細(xì)節(jié)非常好。”
　　
　　其他人也一致認(rèn)同，三維打印技術(shù)真正強(qiáng)大的威力在于其能讓大多數(shù)人從事科研活動(dòng)。克洛寧希望，三維打印技術(shù)最終能讓任何人——無(wú)論其身處遙遠(yuǎn)的非洲角落還是外太空，都能打印出自己的小型藥物工廠。博物館也能如愿打印出更多罕見(jiàn)化石或者精細(xì)化石的復(fù)制品并分發(fā)給需要的人們。而且，學(xué)生們也能打印出他們正在研究的任何分子。奧爾森表示：“三維打印技術(shù)讓物理模型可以為大多數(shù)人所擁有。”