在中国做生物3D打印，到底有多难？

来源：3D打印网   发布者：张荐辕   日期：2015-07-09  

由财新传媒与西门子一起举办的“寻找真正的创新”论坛上，话题讨论到近期的热门话题：3D打印技术。中国3D打印技术产业联盟副理事长、杭州电子科技大学教授、捷诺飞生物技术科技有限公司总经理徐铭恩从2005年开始研究生物3D打印技术，是国内最早将这一技术商业化的人。在这场活动上，他分享了生物3D打印技术商业化的经验，以及可能会面临的难题。 以下为徐铭恩关于生物3D打印技术的分享： 　　 首先讲我一个故事。大概在我14岁的时候我第一次目睹了亲人的离世。我当时在手术室，看到我外公在一堆医疗仪器中间，手渐渐地凉了。当时我就在想，以后有能力要研究设计医疗相关技术挽救生命。这是我这么多年来做这个事情最主要支撑的所在。 　　 每年全球需要移植器官才能存活下去的人有6000万，这个数字在我们国家是150万。就是说，我们国家每150万人，只有1万人可以在死前获得捐赠的器官，其他149万只有死去。 　　 器官再造有两种方案：一种方案从细胞里面提取你的DNA，然后将这个DNA注入受精卵再造一个人。你器官坏掉了，就把这个人的器官取下来给你，但这个是有悖伦理学的。另外一种方案是，我们用机械制造方法，制造一个器官。传统的制造技术制造不出来，但3D打印技术，理论上可以制造任何复杂的物体。 　　 这就是生物3D打印技术，将3D打印技术与医学、生物材料和计算机技术结合，针对患者特定的解剖构造、生理打造。 　　 目前这个技术的现状是，很多工作都已在基础研究上，包括研究怎么样用更多生物材料进行3D打印，怎么样进行多种细胞的打印，干细胞的打印，怎么建立有功能的组织和器官。随着一些技术转化的完成，生物医学上运用这种技术，比如说个性化的植入、手术模型和导板、假肢和康复辅具，都是生物3D打印技术实实在在的应用。 　　 这个技术的市场前景，在我们3D打印联盟内部有一个共同的认识：第一，医疗市场非常巨大；第二，3D打印技术跟医疗市场应用契合，3D打印个性化的定制使它特别适合制造个性化医疗器械。医疗产品附加值高，只要有好的作品，哪怕贵一点也是可以。正因为如此，医疗产业会成为高科技产业一个很好的扩展空间。 　　 未来生物3D打印技术，哪几个领域有比较好的前景？我们这样看的：首先是科研领域，科研科学仪器也是非常大的市场，催生了很多全世界500强的公司。3D打印的设备在生物医学、材料科学相关实验室都是有利研究工具，目前做3D打印的实验室大约已有25万个。其次，是在制药领域。然后是医疗领域，包括个性化的医疗植入物、医疗器械、康复器械，以及可以植入人体的器官。 　　 分享的第二个故事是关于融资。去年我们推出国内第一台商品化的3D打印机，可以打印生物材料和活细胞。这是我们第一台真正能够比较稳定解决活细胞打印的设备，我们这个设备面向整个生物医学里面应用领域，材料种类多，活细胞生存率高，国际上对我们评价比较好。（我们领域内顶级的期刊认为我们生物3D打印技术处在国际比较先进的水平。） 　　 我们研究3D打印技术时间已有10年。2012年中旬，我们决定做一款商品化的设备。当时我们手里有国外对我们非常好的评价。我们第一个想法找政府，结果9月就放弃了这个想法。10月份我们从产业资本拿到第一笔投资。2013年8月，我们设备开始发布。 　　 这个案例我想告诉大家，要想走入市场更多还是依靠市场。 　　 第三个故事是说创新需要有元件。2005年我做生物3D打印非常重要的原因，是我在博士期间做药物筛选技术。当时在研究很多技术后，发现现有药物筛选技术都有问题：一是都是基于体外单个酶或者单个细胞的功能进行筛选的，这条路是有问题的；一是动物身上有效果的，可能在人身上没有效果，在动物身上没有毒的，在人身上有毒。 　　 那个时候我认为用人细胞打印出来的人体组织进行药物筛选，成功率比前面的模型都更准确，最终我们在这个领域的工作受到了国际大型制药公司的认可。我们成为第一个签下国际前十药物公司用生物3D打印用于药物筛选的合同。 　　 第四个故事，是说创新是由兴趣来驱动的。我们团队一个年轻人拿了一台3D打印机，他连续两周没有一顿饭正常吃，连续玩了两周，最后打印出来一只手。设计电路板、设计计算机的软件，装电极控制电路，最后这只手可以捕捉体感动作。我们把测试视频放到网上，被大量转载。 　　 现在3D打印技术可以解决很多问题，比如我们的手术模型。对于脊椎侧弯的患者，通过3D打印把脊椎侧弯打印出来，医生可以在这上面模拟手术。最后可以让原来需要7小时完成的脊椎侧弯手术，能只用3小时完成。这会让病人失血降低，对病人损害更小。 　　 但我们所遇到的困难和挑战是什么？ 　　 第一个困难是生物3D打印技术所涉及的学科领域特别多。材料、生命科学、医学、机械、制造都有，需要不同领域的科学家、产业的企业家的合作。 　　 第二个是知识产权的保护体系。我们国家的知识产权保护体系是有缺陷的。有时候我们也很怕花了很多时间开发的设备，人家看到了，就可以马上仿制。 　　 第三个创新人才的培养。社会需要各种各样的人，做科研创新的需要有更纯粹的一些东西。 　　 第四个就是临床转化与FDA的审批。我们国家的FDA的审批管理，现在比美国还要严，有时候有点不作为。如果从政策层面要想使一个国家有更好的创新环境，政府要扮演好一个更合理更有效的角色。 　　 最后是一个公平合理的市场。比如说3D打印这个产业，政府要提供一个透明合理市场的环境。 　　 3D打印技术到底会为我们的生活带来怎样的变化？ 　　 随着技术发展，可穿戴设备、医疗影像数据、扫描技术等医疗设备越来越多，以后很多数据存储在云端。这些数据加上大数据的分析，使得我们可以更早地预见一些疾病的发生，设计出更为完善的产品。 　　 举个例子，我们最近做假肢。未来我们通过扫描技术，把很多病人的假肢或者肢体不正常的地方都扫描了，再通过大数据分析，提供更好的产品给他们。 　　 3D打印现在能打印出组织，比如骨组织、脂肪组织，这是比较容易的。器官比较难，估计15年到20年后可以做到。 　　 目前3D打印技术制造的产品，成本会贵一点。但在医学领域，它的成本比传统技术低得多。 　　 徐铭恩说，由于他的团队是国内最早做专门面向生物医学领域3D打印系统化方案解决提供商，其竞争对手主要是美国的老牌公司。由于国内成本低廉，他的团队在成本方面占优势。不过，他也说近两年国内竞争逐渐显现，做其他类型3D打印机的厂商都想做生物3D打印，因此他的团队三四年来不断推出新品。 　　 对于徐铭恩所面临的竞争，前微软中国区CEO、前CISCO中国区CEO杜家滨认为，有一点竞争优势，到最后可能变成有多点竞争优势。他举例说，他曾投资过一家2D公司。在过去的13年中，每次有新技术推出的时候，都好像市面上可能有更便宜的技术。在它进行产业化的时候，销售渠道、消耗品支持都碰到很多的障碍。但13年它累计了将近200个专利。到现在为止它总共拿到的投资有1亿多美元，包括惠普公司都是它的股东。

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