更大的挑戰(zhàn)還在前面，多年來，研究者們夢想著在實驗室造出人造腎臟，肝臟、其他器官和組織，使得患者誰需要移植手術時不必尋找一個捐贈者。

  但在實驗室中生長出可用的組織是十分困難的事情;用細胞代替墨進行打印的 3D 打印機的問世則提供了一線希望。

  早在 20 世紀九十年代，安東尼·阿塔拉——維克森林大學再生醫(yī)學研究所的主任，就開始了在他的實驗室中嘗試用生物可降解支架培育人體膀胱癌的細胞。這些細胞形成了一種包裝袋，他將他們成功地植入七個膀胱功能差的孩子體內，以緩解他們的病情。

  試驗宣告成功后不久，一批研究人員宣布成功打印出器官，但是這其中的大多數(shù)都只是用 3D 打印出了的聚合物支架，并在上面培育出氣管、心臟或者腎細胞，沒有一個成功地培育出成熟的器官。隨著科學家做出更加一致的努力，在實驗室中打印出器官，這個問題已不再是他們是否會成功，而是如何成功。

  第一個顯微鏡被發(fā)明在十六世紀，與此同時，望遠鏡誕生。他們很快向人們展現(xiàn)出兩個領域：遙遠的天體和微觀的有機體。但是，天文學家則容易通過三個維度掌握宇宙的機制，細胞生物學家常常似乎仍然停留在一個二維空間。

  這是因為檢體必須放在一個薄的玻璃載玻片下，以便它可以從上方或下方進行照明。這樣一來，即使有現(xiàn)代化的電腦和繪圖軟件，生物學家很難理解我們的細胞是如何互相作用形成立體的組織和器官。

  重構器官的嘗試面臨兩個方面的挑戰(zhàn)，萊斯大學的一名生物工程師 Jordan Miller 告訴筆者：這需要至少十億不同類型的細胞，同時這些細胞還需要被組織起來，保證它們可以交換營養(yǎng)、成長狀況以及其他信息。

  “這是一個充滿炒作的領域。”哈佛大學的材料科學家詹妮弗·劉易斯最近告訴筆者。“我記得有一次 我看到一個 TED 的演講，我剛開始看視頻，那個家伙拿著一個像腎臟形狀的物質說：我們正在打印一個腎。我認為這是誤導性的，把它的形狀打印出來，讓它看上去像一個腎。但實際上不是，我們不希望給人們虛假的期待，這對這個領域的名聲不好。”

  但劉易斯仍然為 3D 打印技術給制藥行業(yè)所帶來的改變懷有極大熱情，每年會有幾十億的金額投入到失敗的藥物發(fā)展中，如果生物打印組織可以實現(xiàn)的話，被實驗的藥物可以在這些組織上做實驗，看藥物如何發(fā)生反應，并且有什么副作用。劉易斯說：“我們希望建立一個快速失敗的模式，這樣藥物可以在人體和動物實驗之前，在 3D 的人體組織中進行評估并確定它們的副作用。”

  劉易斯也承認，他確實想過這個技術有著打印出整個，可以正常代謝的器官的潛力，最大的挑戰(zhàn)來自于如何創(chuàng)造出一個完整的腎，這是登月一樣的挑戰(zhàn)，第一步是制造出一個腎單位，腎器官的一個基本的過濾組織，最近，這個小組發(fā)現(xiàn)了一種制造人體腎部上皮組織的方法。“我們把它看成是一個邁向成功的重要階梯，預示著下一步的發(fā)展，創(chuàng)造一個單獨的腎組織就已經(jīng)是偉大的一步了，可是在每個腎里有一百萬個這樣的組織。”

  當筆者離開劉易斯的實驗室之前，他帶筆者看了恒溫箱，一個在打印機附近和冰箱差不多大小的白色盒子，他打開了恒溫箱的門，在架子的一個玻璃載片上，有一個已經(jīng)被印刷出來的已經(jīng)完成的組織。組織的一端是是一個精致的塑料管，插進其中，提供葡萄糖、氨基酸等多種營養(yǎng)成本，而另一端，則有一個同樣的塑料管，帶走二氧化碳和其他的細胞廢物。劉易斯說：“這個生物組織在過去兩周依然存活著。其實沒有什么可看的，但是它還活著，這讓我相信這是非常偉大的開始。”