生物三維打印是盤點將生物材料或者生物單元（蛋白質、細胞、國內DNA、生物生長因子等）按照仿生形態學、印領域生物結構、牛材生物體功能、料牛細胞特定環境等要求用三維打印快速成型方式制造出的盤點具有個性化的體外三維結構模型或三維生物體。上世紀90年代，國內生物三維打印的生物范圍大多是制備一些醫療模型及體外醫療器械。21世紀以來，印領域科學家們開始使用具有生物相容性的牛材材料打印制備植入物（如假肢移植物、假耳移植物）和組織工程支架等。料牛近十年來，盤點越來越多的國內科學家及研究者們投身到三維打印活性細胞和蛋白等領域，以期制備出體外仿生的生物三維生物結構體。生物三維打印的概念自被提出開始，一直受到科學界的廣泛的關注，也是研究的熱點。我國也有很多專家學者從事相關方向的研究。本文盤點了十位國內從事生物三維打印的大牛們，供大家了解其研究方向，也為希望繼續從事該方面研究的學子們提供報考導師的參考。

1.西安交通大學-盧秉恒院士

盧秉恒院士素有中國3D打印“教父”之稱。作為該領域首位院士，也是將快速成型（即3D打印）帶入中國的第一人，盧院士主要從事快速成型制造、微納制造、生物制造、高速切削機床等方面的研究，先后主持20余項國家重點科技攻關項目。曾獲國家科技進步二等獎、國家技術發明二等獎、“做出突出貢獻的中國博士學位獲得者”稱號等獎項。上世紀90年代初，盧院士到美國密歇根大學做高端訪問學者，第一次在美國看到快速成型制造技術，甚為感觸。93年歸國后，開發出具有國際首創的紫外光快速成型機以及有國際先進水平的機、光、電一體化快速制造設備和專用材料，形成了一套國內領先的產品快速開發系統，把快速成型機的國產率從0%提升到了80~90%，極大推動了我國制造業的發展進步。盧秉恒老師目前獲發明專利10余項，發表論文400多篇，其中被SCI，EI收錄100多篇。更重要的是盧秉恒老師很好地將科研成果轉化為工業應用。他們陸續研發的設備，均處于國內領先地位，達到國際先進水平。通過企業化運作，如今全國已經建立創新服務平臺20多家，創新人才培養基地近10家，為2000多家企業提供新產品創新創意設計及快速制造服務。盧秉恒老師逐漸成為我國從事快速成型與制造技術的知名專家和帶頭人之一。

2.清華大學-劉冬生教授

劉冬生，清華大學教授。2016年4月，當選2015年年度長江學者。劉冬生團隊在DNA水凝膠三維打印方面取得了很多重要的研究進展。水凝膠具有高含水量和類似于細胞外基質的特點，是三維組織打印和人工器官制備的首選基材，因此成為化學、材料和生命醫學領域研究的熱點。但水凝膠的細胞相容性、力學強度、通透性等一直是研究中的挑戰性問題。2009年，劉冬生小組首次報道了一種完全基于DNA組裝的超分子水凝膠，具有快速的pH值響應性、優異的小分子通透性，較高的力學強度以及不溶脹等特點。在此基礎上，他們又發展了可在生理條件下成膠，并具有多種可設計響應性的DNA超分子水凝膠。2015年，該研究小組和英國瓦特大學等合作，將系列DNA水凝膠材料成功地應用于活細胞的三維打印。對此，《自然》雜志評價稱，此凝膠有足夠好的強度維持其形狀、不塌縮也不溶漲，可以被特定的DNA內切酶迅速解離、共同打印的活細胞可以保持活性，是一種非常有前景的打印三維組織和人工器官的材料。

3.上海交通大學-王成燾教授

王成燾教授是上海交通大學機械學院3D打印相關項目負責人，從上世紀90年代就開始關注這種嶄新的技術。從瑞士引進了第四代3D打印機，能打印出鈦合金物件，可用作骨科材料植入人體。王成燾說：“第四代問世之前的那些，都不能算真正的3D打印技術。只有打印出金屬物件，‘科技革命’才發生了。”“在傳統工業領域，金屬物件的加工是做“減法”——切削鉆挖；而3D打印的堆疊模式是做“加法”，這意味著材料大大節省、效率大大提高。但加工金屬，離不開熱處理如熔煉、鍛造，以往的打印機應付不了；而第四代3D打印機實現了技術突破：它的打印頭能發射溫度極高、焦點集中的電子束，迅速融化鈦合金粉，一點一點完成金屬的堆疊，最終打印出所需的物件。”王成燾教授近30年致力于工程學與醫學相結合的交叉學科研究，研究領域包括：1）人體骨肌生物力學與生物摩擦學；2）外科臨床數字技術；3）硬組織外科植入物；4）3D打印技術醫學應用等。主持國家自然科學基金“中國力學虛擬人”重點項目、亞洲人工關節重大國際合作項目及面上項目15項，獲省部級科研成果14項，科研成果“個性化人工骨關節CAD/CAM技術與臨床工程系統”獲2004年國家科技進步獎二等獎。

4.四川大學-康裕建教授

康裕建教授，現任四川大學再生醫學研究中心主任，以重建創傷信號系統與修復心血管功能為重點突破目標, 解決再生醫學中關鍵理論與技術問題,實現再生醫學在臨床的應用。康裕建教授是四川藍光英諾生物科技股份有限公司首席科學家、首席執行官，致力于建立以干細胞技術和再生醫學為核心的3D生物打印體系。科研興趣主要集中于再生醫學，包括心血管再生和3D生物打印在醫學中的應用。康裕建教授受到廣泛關注的一項大事件是對30只恒河猴進行3D生物打印血管體內植入實驗，實驗動物術后存活率為100%。這次實驗的成功，開創了血管疾病治療的新紀元，開創了干細胞領域的新方向。

5.中科院上海硅酸鹽研究所-吳成鐵研究員

吳成鐵研究員是博士生導師、德國洪堡學者、上海市優秀學科帶頭人和上海市浦江人才計劃獲得者，科技部863重點項目負責人。2006年初博士畢業于中科院上海硅酸鹽研究所后，先后在澳大利亞悉尼大學、昆士蘭科技大學及德國德累斯頓工業大學從事研究工作6年。主要從事3D打印生物活性材料用于組織修復材料的研究。主編CRC英文專著《Advanced bioactive inorganic materials for bone regeneration and drug delivery》一部，并參與撰寫6本英文專著的章節。在生物材料相關領域發表SCI?期刊論文160多篇，主要包括Mater Today，ACS Nano，Adv Funct Mater, Biomaterials，Adv Science，?NPG Asia Mater，J Control Release, Acta Biomater等。論文共被SCI引用6000余次，h指數45。研究領域包括：1）3D打印等先進制備技術構建新型組織工程支架；2）生物活性陶瓷及納米介孔生物活性玻璃用于骨、皮膚組織工程、藥物/蛋白傳輸與腫瘤治療；3）生物活性材料與組織細胞（成骨、牙周、牙髓細胞及內皮細胞）的相互作用關系（免疫成骨、成血管化）。

6.杭州電子科技大學-徐銘恩教授

杭州電子科技大學徐銘恩教授曾先后主持1項國家重點研發計劃、1項國家863子項目、3項國家自然科學基金、十余項省級及企業項目，參與美國航空航天局（NASA）、國家基金重點項目等研究項目，提出了一系列新的細胞/生物材料三維打印理論、技術和功能組織器官制造新方法，在細胞三維打印理論、以第一作者和通信作者在《Biomaterials》等重要的國際期刊和會議上發表學術論文40余篇，獲邀在MTECH等國際會議上作邀請報告20余次，2012年9月《Biomaterials》將其工作評價為生物三維打印領域的最高水平“state-of-the-art”。 徐銘恩教授領導研發了國際領先的Regenovo 3D-bioprinter系列生物三維打印裝備，能夠直接打印人體活細胞。以這些細胞為基礎，打印機還可打印諸如骨骼修復器件、人工器官等生物材料。研究方向涉及生命科學、信息學和制造科學的交叉學科，包括生物3D打印、再生和移植醫學、藥物篩選技術等，致力于開發面向生物醫學領域的3D打印設備、材料和軟件，為再生醫學、組織工程、藥物開發和醫療輔具等生物醫學領域提供新的技術解決方案，開發出突破性的醫學治療手段。據了解，Regenovo Bio-Architect是目前全球主流的三款量產銷售的生物三維打印裝備，被北京大學、浙江大學、上海交通大學、四川大學、華南理工大學、華中科技大學、國立臺灣大學、香港城市大學、301/304醫院、華醫醫院、鼓樓醫院等一系列知名大學和醫院采用，占據國內近50%的市場并銷往海外。

7.華南理工大學楊永強教授團隊

華南理工大學楊永強教授在激光快速成型制造、激光材料加工、焊接工藝與裝備等方面做了大量的卓有成效的研究工作。歷年來承擔和參加國家、國際合作、省市級科研項目多項。其中23項為項目負責人。發表有關學術論文110篇（其中期刊論文88篇，會議論文22篇）。楊永強教授從2001年左右開始研究3D打印技術，目前主要研發方向包括1）金屬零件激光選區熔化快速成型裝備，FDM裝備；2）3D打印在牙科個性化舌側正畸托槽、個性化牙冠固定橋以及種植牙手術導板；3）全膝置換用人工關節3D打印個性化設計、驗證和加工；4）外科手術模板；5）個性化植入體等醫學應用。2004年，該團隊與國內企業合作研發了國內第一臺選區激光熔化快速制造設備“DiMetal-240”。

8.上海理工大學-朱鈺方教授

朱鈺方教授是上海市“千人計劃”專家，教育部優秀人才支持計劃、上海市曙光學者，上海市“東方學者”特聘教授。主要研究領域包括：1）先進功能材料的 3D 打印設計與應用；2）生物陶瓷新材料制備技術與應用；3）介孔材料功能化設計與應用。在 Angew. Chem. Int. Ed., Small, Biomaterials, ActaBiomater.，J. Phys. Chem. C 等國際學術期刊上發表科研論文 70 余篇；論文他引 2000 余次。承擔了國家自然基金、教育部新世紀優秀人才支持計劃項目、教育部科學技術研究重點項目、上海市教委科研創新重點項目等項目。朱鈺方教授在介孔材料領域頗有建樹，也是國內較早開展三維打印制備骨組織工程支架的研究專家。

9.浙江大學-賀永教授

賀永教授是浙江大學機械工程學院教授，國家基金委優秀青年科學基金及浙江省杰出青年基金獲得者，浙江省三維打印工藝與裝備重點實驗室副主任。一直以來從事生物制造、生物打印方面的研究工作，主持國家自然科學基金3項，國家支撐計劃子課題、國家數控重大專項子課題各一項，省部級課題多項，授權發明專利30余項，發表SCI論文30余篇，論文發表在包括Biomaterials，Biofabrication等生物制造、微制造、微流體領域的頂級期刊。提出了組織/營養流道同步打印的生物打印新工藝，主持開發了包括生物3D打印機、微流控芯片3D打印機等裝備。近幾年其課題組一直在探索有無可能基于全水凝膠構造微流控芯片，并在這種高生物相容性的芯片上進一步構造出器官芯片，為器官芯片的制造提供全新的思路。

10蘇州大學-張克勤教授

張克勤教授是蘇州大學特聘教授。曾任新加坡國立大學物理系歷任研究員、李光耀杰出博士后研究員和資深研究員（2002.8-2009.8）。2009年至今任蘇州大學現代絲綢國家工程實驗室和紡織與服裝工程學院特聘教授、博士生導師。近年來在Nature, Physical Review Letters, Small, Biomaterials等一流期刊發表論文70余篇；撰寫專著章節3部；申請專利30余項，其中授權15項。主要研究方向為高性能纖維材料、新型功能纖維材料、生物質纖維和生物醫用材料及其跨領域應用。近年來，張克勤教授開展了三維生物打印制備結構可控絲蛋白小口徑血管支架材料的應用研究。

以上就是今天介紹的國內做生物三維打印的大牛們，希望有更多的學者深入研究生物三維打印，能夠用三維打印制備模擬人體活性組織及器官，造福于廣大患者。

下期三維打印科普課堂，讓我們聊聊國外做三維打印的大牛們，敬請期待吧！

本文由材料人科技顧問杜老師供稿，編輯部編輯。

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