珊瑚礁是世界上生产力最高的生态系统之一,如今却处于极度危险之中:气候变化和其他威胁正在毁灭珊瑚礁。不过,研究人员提出了一项或许能拯救珊瑚礁的发明:3D打印珊瑚。珊瑚礁生态系统的核心是珊瑚和藻类的共生关系。英国剑桥大学的珊瑚礁科学家丹尼尔·旺普拉瑟特解释道,珊瑚也能利用阳光进行光合作用,依靠的就是其组织内部生活着体型微小的藻类。这些藻类用阳光生成能量,随后,能量被输入动物宿主——珊瑚的体内。
作为回报,珊瑚会将一些副产品输送给藻类。就这样,它们互利共生,生生不息。藻类和珊瑚之间紧密相连的纽带让珊瑚礁异常高产,得益于这一共生关系,珊瑚也演化出了一套精密复杂的骨骼和组织结构来收集阳光。旺普拉瑟特和同事对珊瑚做了成像,分析了它们的骨骼和组织构成。他们随后用3D生物打印机构建出模仿真实珊瑚的复杂结构。打印出来的仿制品由纤维素等生物材料构成,内部嵌入了藻类。
正因为研究人员完美复制了珊瑚结构,其中的藻类长势喜人——比一般情况下实验内生长的密度高了100倍。旺普拉瑟特表示,他们3D打印的仿制品既能用作促进藻类生长、制造生物能量的介质,也可以成为研究珊瑚-藻类共生关系的工具。