然而,，奧爾森表示,，這些模型會為科學(xué)研究提供重要的信息。當(dāng)他為一個同事打印出一個蛋白質(zhì),，他們發(fā)現(xiàn),，該蛋白質(zhì)周圍有一個了彎曲的空白空間“通道”從中穿過。在計(jì)算機(jī)屏幕上,，這個導(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,，才知道這個通道的存在。確定這種通道的長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很多新代碼才能完成,，但使用這種打印出來的模型，一串字符就可以搞定,。
　　
　　奧爾森表示,，讓科學(xué)家們在計(jì)算機(jī)屏幕上扭曲和轉(zhuǎn)動這樣的結(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)的軟件也會讓兩個原子占據(jù)同樣的空間。在計(jì)算機(jī)內(nèi)對分子進(jìn)行修修補(bǔ)補(bǔ)是一份苦差事,，每次將物體轉(zhuǎn)動后,，計(jì)算機(jī)都需要花費(fèi)很長時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,。但胡亂擺動一個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,，我只需要擺動就會有所發(fā)現(xiàn),。”
　　
　　現(xiàn)在,，奧爾森正試圖讓三維打印技術(shù)的觸覺優(yōu)勢和計(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)簽紙給打印出來的模型貼上了標(biāo)簽,，網(wǎng)絡(luò)攝像頭可以識別出這些標(biāo)簽，制造出了一個“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,，同時使用計(jì)算機(jī)探測其他方面,，諸如獲得給定分子排列的勢能等。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想可能還有很長的路要走。但從短期來看,，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Organovo公司研制的三維生物打印機(jī)如今已可以制造動脈，開發(fā)者稱由這種設(shè)備“打印”的動脈最早有望在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)能被用來測試藥物,。迄今為止,，它制造出來的最先進(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)重威脅人類健康和生命。公司下一步的目標(biāo)是在這一系統(tǒng)上測試藥物,。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,。美國國家標(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，其中存在的一個問題是大多數(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。英國謝爾菲德大學(xué)的三維打印技術(shù)專家尼爾·霍普金森表示,，頂級質(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日報(bào)道,，英國格拉斯哥大學(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，用一臺商用三維打印機(jī)裝上開源的計(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，容器本身會成為反應(yīng)過程的一部分,。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)為一個滲透儀制造出了定制零件，滲透儀是用來測量通過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,，使用車床制造這些實(shí)驗(yàn)工作費(fèi)時很長,，但三維打印技術(shù)讓一切變得更加簡單。
　　
　　或許更重要的是,，巴弗耶可以僅僅通過出版相關(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：“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,。克洛寧希望,，三維打印技術(shù)最終能讓任何人——無論其身處遙遠(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,。”