心衰患者躺在病床上，用生命倒數等待一顆匹配的心臟——每一分鐘，全球都有類似的絕望在重演。如果，醫生只需從患者身上提取少量細胞，放入生物3D打印機，就能量身定制出一顆功能健全、與患者身體完美兼容的心臟，那些曾被供體短缺判了死刑的生命，將重獲新生。

走進中國科學技術大學蘇州高等研究院智能醫療器械研究中心，特任研究員、博士生導師游尚挺團隊自研的生物3D打印機前，各種被打印出來的生物組織模型彰顯著技術的潛力，心臟、血管、半月板等層層構建的“生命雛形”，讓按需打印生命器官的愿景正一步步從圖紙走向現實。

“樂觀來看，10年后，生物3D打印的軟骨、角膜、晶狀體有望在臨床上得到應用，牙齒和毛囊也有望實現再生。”面向生物3D打印技術的未來，去年加盟中國科學技術大學的游尚挺眼里閃爍著光芒。這位90后學者近期成功入選蘇州青年科學家，正以中國科大“追求卓越、敢為人先”的學術基因，在交叉學科的“無人區”里勇闖新路——深耕微觀世界，致力于搭建生命的通路，讓人類在與疾病的博弈中握住改寫生命軌跡的權杖。

生物3D打印 讓人類器官也能“再生”

想象一下，你面前有一臺神奇的“生物打印機”，它不用油墨，而是以活細胞、水凝膠這些“生命墨水”為材料；它不用機械噴頭，而是靠精準可控的光來描繪生命的形狀——這就是游尚挺醉心的光學生物3D打印世界。

“我們團隊的技術路線，簡單來說就是把三維網狀結構的水凝膠跟細胞混在一起，然后用光把它們由液體變成固體，形成一個三維結構。接下來，進一步培養這些人造組織，讓它們發育成熟，進而表達出一些對應組織器官的功能。”游尚挺指著實驗臺上一個個標注著“心臟”“血管”“半月板”等標簽的結構模型解釋說。而這些復雜精巧的生命結構能從圖紙變為現實，光與水凝膠的“默契配合”恰是關鍵。

以生物3D打印的血管為例，團隊會把血管內皮細胞、平滑肌細胞與光敏水凝膠混合成特殊的“生物墨水”。特殊光照下，液態水凝膠會凝固成能托住細胞的固態網狀結構。隨后，機器的“光影畫筆”依據人體血管CT數據，將分支網絡拆解成多層二維圖案，逐層投射輪廓光，整個過程仿佛芯片的光刻一樣。同時，團隊通過算法優化光場，清晰勾勒出細如發絲的毛細血管分支，避免了傳統打印的光散射問題。打印完成的血管雛形在營養液中培養時，水凝膠作為“臨時支架”能維持管狀結構并允許營養滲透；當血管生長到一定階段后，水凝膠自然降解或消融，留下完全由活細胞構成、能融入人體循環的新生血管……整個過程恰似用光影在微觀世界“編織”生命運輸線，兼具工程精密與生命生長的神奇。

“3D打印過程中，光像一把精準的手術刀，劃定哪里該凝固、哪里該留白，水凝膠里的細胞就順著光的軌跡安家。”游尚挺說，這種融合了光學精準性與生物活性的技術，融合了自己本科階段在浙江大學學習光學工程專業的背景和在加州大學圣地亞哥分校（UCSD）攻讀博士時專心于納米工程的研究積累，將二者巧妙地編織成了“光學搭骨架、納米賦活性”跨界創新的紐帶：通過光構建三維結構并用納米材料修飾使水凝膠具備“感知”細胞需求的能力，可按需釋放生長因子，使打印組織的細胞存活率較傳統方法有了大幅提升。

交叉背景 實現學術深度與應用溫度并蓄

近年來，游尚挺在《ScienceAdvances》《AdditiveManufacturing》等生物醫學工程領域權威期刊發表多篇論文，其鉆研的技術路線不僅實現了光學工程與納米工程的深度交叉，更構建起從基礎研究到臨床轉化的全鏈條布局，被國際同行評價為“生物制造領域的范式創新”。在他看來，生物3D打印這一前沿領域的核心競爭力，從來不止于生物材料或細胞技術，更在于能精準實現“生物功能”的打印設備。因此，自主研發打印器材也是科研攻關的核心一環。

在游尚挺的生物3D打印實驗室里，擁有自主知識產權的生物3D打印機承載著“人體零件”從結構復刻到功能再生的突破野心。“我們在實驗室打印出形態逼真的組織框架，它們最終會成為能呼吸、能代謝、能像天然器官一樣履行使命的活的結構。”游尚挺說。

這種對功能優先的極致追求，早在他的科研生涯初期就已顯現。事實上，在加州大學圣地亞哥分校（UCSD）從事博士后研究期間，游尚挺就作為共同第一作者參與開發高通量生物3D打印機，實現了30分鐘內完成96孔板人體組織樣本的打印。面對傳統擠出式生物打印每孔需數小時的局限，他與團隊通過并行光固化技術將時間壓縮至10秒/孔，效率提升近千倍。這一突破不僅為藥物篩選研究提供了高效工具，更打破了“快速打印必然犧牲結構精度與細胞活性”的行業認知，證明了光控技術在平衡效率與功能上的獨特優勢。

生物3D打印本身就涉及光學、機械、電控、算法、生物醫學等多個學科，而學科碰撞的火花，讓中國科大在微觀世界的“生命建造”迸發前所未有的生命力。近年來，學校在激光微納打印、光控生物打印等技術上持續突破迭代，正加速推動醫學研究從替代治療邁向再生治療。目前，游尚挺正帶領團隊在生物3D打印與組織工程、光學3D微納制造、智能生物醫療器件和微生理系統等領域展開系統性攻關。在他看來，中國生物3D打印研究與全球最先進水平并跑，而扎根基礎研究又緊貼臨床需求的前沿技術，終將助力中國搶占全球生物制造的戰略高地。

校地同頻 讓海內外學術“時區”無縫銜接

通常情況下，海歸研究者回國發展，在科研環境、學術體系、資源對接等方面需要完成從“海外模式”到“本土模式”的切換。這個過程往往需要數月甚至數年。但讓游尚挺意外的是，從海外歸國，自己在不同學術“時區”的磨合時間并沒有想象中那么久。“我是直接拎包入駐，馬上就開始了科研。”游尚挺說。

一入職就獲得獨立的實驗室，還是半裝修好的，不需要投入太多時間和經費就能快速啟動研究……中國科大蘇州高研院“拎包入駐”式的科研條件，讓游尚挺省去了從選址、設計到采購儀器、搭建系統的流程，將精力集中在核心攻關上。無縫銜接的背后，是學校對人才需求的精準預判，也讓游尚挺體驗了一把“本土模式”的高效。“當初回國發展，選擇加盟中國科大蘇州高研院、選擇蘇州這個地方，現在看來是再正確不過的決定。”

他坦言，當初最看重的就是蘇州學術硬環境與服務軟生態的雙重優勢。中國科大蘇州高研院的學科底蘊，決定了學校能匹配從基礎研究到成果轉化的全鏈條資源。而蘇州的生物醫藥產業競爭力位居國內第一方陣，聚集的上下游企業、活躍的產學研氛圍，更讓研究有了“落地即生根”的土壤。“學校周邊散落著企業，實驗室里得出的數據，也許很快就能在附近找到驗證和落地的場景。這種‘科研—產業’的零距離，將成為突破基礎研究與產業應用壁壘的關鍵力量。”游尚挺說。

成功入選蘇州青年科學家，游尚挺更感肩上責任之重，他的研究布局也有了更清晰的方向——在技術突破層面，將進一步整合資源，加大對生物3D打印核心技術與專用儀器的攻堅力度；在器官構建環節，依托國家重點研發計劃項目，將帶領團隊聚焦心腦類器官等復雜模型的構建取得更大突破；在臨床轉化方面，將以骨、軟骨、角膜、晶狀體及牙齒等相對簡單器官的臨床應用為目標，細化各階段的研究任務和時間節點。

尊重科研規律、培育創新生態，在蘇州這片適配科研生長的土壤上，青年科學家游尚挺的規劃正從藍圖走向實踐，成為中國科大蘇州高研院與蘇州校地同頻共振的生動注腳。

蘇報駐園區首席記者 董捷

《蘇州日報》2025年10月15日A03版