摘要：3D生物打印融合了計算機(jī)技術(shù)、材料技術(shù)和生物技術(shù)等高新技術(shù)領(lǐng)域，有著廣泛的應(yīng)用前景，但同時存在被濫用于人體復(fù)制、非醫(yī)學(xué)目的的增強(qiáng)等領(lǐng)域的潛在倫理風(fēng)險，對現(xiàn)有的專利制度也將造成沖擊。當(dāng)前，應(yīng)從制定倫理規(guī)范、開展倫理對話、完善法律法規(guī)與產(chǎn)業(yè)政策等多方面來應(yīng)對生物打印技術(shù)引發(fā)的倫理問題。

關(guān)鍵詞：3D生物打??；倫理問題；倫理風(fēng)險

中圖分類號：N031

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

2015年7月，北京大學(xué)人民醫(yī)院成功完成了世界首例 3D 打印全骶骨假體治療骶骨惡性腫瘤的手術(shù)，這是 3D 打印技術(shù)在該疾病治療領(lǐng)域中的首次應(yīng)用。骶骨切除術(shù)后重建一直是國際上骨腫瘤學(xué)界的一個難點(diǎn)。北京大學(xué)人民醫(yī)院骨腫瘤科的醫(yī)療團(tuán)隊(duì)進(jìn)行充分研究后，運(yùn)用 3D 打印技術(shù)，根據(jù)患者骶骨切除術(shù)后的骨缺損，定制出一個表面具有金屬孔隙結(jié)構(gòu)的人工全骶骨假體，該假體可允許骨細(xì)胞長入空隙金屬內(nèi)，從而與脊柱、骨盆連接，更符合生物力學(xué)結(jié)構(gòu)的功能重建。這一假體及重建方式均為世界首創(chuàng)，為骶骨惡性腫瘤切除后骨缺損的重建方式開辟了新途徑[1]。近年來，隨著3D生物打印技術(shù)取得的突破，其在醫(yī)療領(lǐng)域成功應(yīng)用的事例逐漸增多。但作為一項(xiàng)高新技術(shù)，我們在關(guān)注其給人類帶來福音的同時，也要重視其所可能產(chǎn)生的倫理問題。

一、3D生物打印的原理及其特點(diǎn)

（一）3D生物打印的工作原理

制造技術(shù)大體可分為三種類型。其一是等材制造，鑄造、鍛壓、沖壓等屬于此類方法。其二為減材制造，木匠制造家具就是典型的減材制造。其三則為綜合了數(shù)字化技術(shù)、新材料技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等高新技術(shù)的增材制造（Additive Manufacturing，AM），俗稱3D打印技術(shù)，其工作原理可以分為兩個過程：其一是數(shù)據(jù)處理過程，利用三維計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）數(shù)據(jù)，將三維CAD圖形分切成薄層，完成將三維數(shù)據(jù)分解成二維數(shù)據(jù)的過程；其二是制作過程，依據(jù)分層的二維數(shù)據(jù)，采用所選定的制造方法制作出與數(shù)據(jù)分層厚度相同的薄片，每層薄片按序疊加起來，就構(gòu)成了三維實(shí)體，實(shí)現(xiàn)了從二維薄層到三維實(shí)體的制造過程。[2]2 3D生物打印是該項(xiàng)技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的運(yùn)用。狹義的3D生物打印是指通過生物打印設(shè)備逐層制造出活體細(xì)胞，即細(xì)胞打?。粡V義的3D生物打印除了細(xì)胞增材制造，還包括人體永久植入物的個性化制造與組織工程支架的增材制造。

（二）3D生物打印的特點(diǎn)

傳統(tǒng)的制造工藝在加工原料的過程中無法實(shí)現(xiàn)多種原材料的有效融合，而3D打印技術(shù)可加工液體、粉末、絲等不同形態(tài)的離散材料，具有將材料多樣組合的特點(diǎn)；3D生物打印在所使用的材料及最后的成品上則更具特點(diǎn)。以細(xì)胞打印為例，它使用的是一種內(nèi)部懸浮著活細(xì)胞的可打印凝膠。當(dāng)這種“生物活墨”被打印出來并放入培養(yǎng)器皿中，活細(xì)胞會分泌出一種物質(zhì)進(jìn)入水凝膠，從而最終形成一個支撐母體。這一母體是形成更復(fù)雜的生物活性組織的基礎(chǔ)。目前有多種細(xì)胞打印技術(shù)，如細(xì)胞平板印刷技術(shù)、激光引導(dǎo)細(xì)胞打印和噴墨式打印技術(shù)等。其中細(xì)胞平板印刷技術(shù)打印速度快，但只能將細(xì)胞或 DNA 等注入特定模型中，形成簡單的二維結(jié)構(gòu)，其在生物芯片領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，卻不能滿足組織工程構(gòu)建復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的需要。激光引導(dǎo)細(xì)胞打印技術(shù)，利用激光粒子效應(yīng)產(chǎn)生的光壓捕獲并定向輸出單個細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)個體細(xì)胞的精確定位[3]；其雖然精度高（10μm），但耗時較長，目前多用于科研而無法作為生物打印產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主要技術(shù)手段。噴墨式細(xì)胞打印則已廣泛應(yīng)用于制造生物傳感器、生物芯片、DNA 芯片、蛋白質(zhì)芯片和非細(xì)胞聚合物的骨架組裝等領(lǐng)域；在細(xì)胞打印方面，因其可在不產(chǎn)生高溫的狀態(tài)下高速打印微小“生物活墨”，因而特別適合活細(xì)胞的大量傳輸；其還可根據(jù)正常組織的三維掃描數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)微觀結(jié)構(gòu)中細(xì)胞的精確定點(diǎn)打印。噴墨式打印能制造出更加接近活體組織結(jié)構(gòu)的三維復(fù)合制品，是今后細(xì)胞打印的主要發(fā)展方向。

二、3D生物打印的倫理思考

3D生物打印所具有的革命性的制造能力使其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，具體表現(xiàn)在人造器官技術(shù)的發(fā)展、醫(yī)療手段的革新和藥品研制模式的創(chuàng)新等諸多方面。在積極運(yùn)用3D生物打印技術(shù)的同時，我們也有必要從倫理的角度審視技術(shù)應(yīng)用背后所潛在的倫理問題。

（一）生物打印與人體復(fù)制

3D生物打印在人造組織方面已取得一定突破，雖然離精確的人體復(fù)制還有漫長的距離，但技術(shù)發(fā)展的無限性讓我們不得不思考這可能引發(fā)的倫理問題。通過生物打印來復(fù)制人體產(chǎn)生的倫理問題主要有以下兩個方面：

第一，通過生物打印技術(shù)復(fù)制人會對現(xiàn)有的社會倫理秩序帶來沖擊。生物打印技術(shù)具有的精確制造的特性，使得人類能夠像生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品一樣來制造至少在外貌上與原體相似的人。原體與復(fù)制人之間不存在世代、血緣關(guān)系，但我們又不能否定復(fù)制人與原體之間存在著某種倫理關(guān)系[4]。復(fù)制人的出現(xiàn)會對家庭、代際關(guān)系帶來諸多不確定性。家庭關(guān)系的混亂、世代概念的模糊，會導(dǎo)致基于其之上的諸多法律，如婚姻關(guān)系、繼承關(guān)系等也將被重新界定，社會隨之會陷入觀念失范、秩序失衡的狀態(tài)。

第二，通過生物打印復(fù)制人，是對人類獨(dú)特價值的一種挑戰(zhàn)，違背了尊重的倫理原則。生物打印技術(shù)是科技登峰造極的產(chǎn)物，而當(dāng)人類或人類的某個器官像流水線上的工業(yè)品一般通過這種高新技術(shù)被不斷復(fù)制時，人的地位與價值也將喪失殆盡。在每種技術(shù)發(fā)展的初始階段，技術(shù)上的不成熟會帶來實(shí)驗(yàn)的失敗或殘次品的產(chǎn)生，生物打印技術(shù)也不例外。技術(shù)上的不成熟加之人體的復(fù)雜性會導(dǎo)致以生物打印為手段而生產(chǎn)的人造器官成為廢棄物或“復(fù)制人”存在各項(xiàng)生理缺陷，這將造成資源的浪費(fèi)，對復(fù)制人本身來講也是對其尊嚴(yán)的蔑視。復(fù)制人的出現(xiàn)可以滿足人類的一些需求，如代替自己從事勞動、成為移植器官的“寄存工廠”等，但正如康德所言：“永遠(yuǎn)不要簡單地把人當(dāng)作工具，而永遠(yuǎn)要當(dāng)作目的，不論是對你自己還是對于他人?！盵5]復(fù)制人的出現(xiàn)與存在完全被作為一種手段，來滿足制造者的需要，其本身的尊嚴(yán)與價值也就無法得到保障。

（二）生物打印與增強(qiáng)技術(shù)

如果說通過生物打印來復(fù)制人在現(xiàn)階段還遙不可及，那生物打印運(yùn)用于增強(qiáng)領(lǐng)域所產(chǎn)生的倫理風(fēng)險就是現(xiàn)實(shí)性的，需要引起足夠重視。在醫(yī)療領(lǐng)域，傳統(tǒng)方法制造的人造器官在人體內(nèi)永遠(yuǎn)是異物，而通過生物打印得到的組織工程植入物則可形成活的組織，參與人體新陳代謝。[2]105目前，國內(nèi)外已通過3D生物打印研制出了生物活性人工軟骨等組織結(jié)構(gòu)體。3D生物打印的這一特性使其成為實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)人體各項(xiàng)機(jī)能的重要技術(shù)手段。所謂“增強(qiáng)”，是指運(yùn)用現(xiàn)代生物學(xué)等高新技術(shù)來提高人的體能、延長人的壽命和提升人的認(rèn)知水平等，從而實(shí)現(xiàn)人體機(jī)能的提升與生活狀態(tài)的改善[6]；其按最終目的可分為非醫(yī)學(xué)治療目的的增強(qiáng)和以醫(yī)學(xué)治療為目的的增強(qiáng)。3D生物打印在組織工程支架的增材制造、細(xì)胞打印等領(lǐng)域有了初步應(yīng)用，這為實(shí)現(xiàn)某些醫(yī)學(xué)治療目的的增強(qiáng)提供了可能。但若將3D生物打印用以增強(qiáng)正常人的某種“性狀”或“能力”，比如增加身高、提高奔跑速度、增強(qiáng)骨骼堅韌度、甚至是提高認(rèn)知能力，這類以3D生物打印為技術(shù)支持的非醫(yī)學(xué)治療目的的增強(qiáng)則會有違背公平性倫理原則的風(fēng)險。試想，植入了生物打印組織或器官的運(yùn)動員能夠提升某種身體機(jī)能從而在某項(xiàng)運(yùn)動能力上擁有比較優(yōu)勢，或者在其運(yùn)動生涯里始終保持高水平的競技狀態(tài)，這對于其他參賽者來說是不公平的，也最終會讓競技體育失去生命力與價值。

將3D生物打印運(yùn)用到非醫(yī)學(xué)治療目的的增強(qiáng)上，也會影響正常的人際交往，進(jìn)而危及整個社會道德體系。通過3D生物打印制造的高性能隱形眼鏡或納米芯片若植入人體，則能提高人的視覺、聽覺能力。在人際交往中，這將對他人隱私構(gòu)成威脅，違背了正直、尊重的倫理原則，也將使人際交往中的誠信原則喪失意義。甚至，通過植入生物打印技術(shù)制造的納米裝置或生物芯片，這種器械性增強(qiáng)技術(shù)還將使遙控他人成為現(xiàn)實(shí)?？茖W(xué)家正在嘗試將神經(jīng)工程與信息技術(shù)結(jié)合，這種“聯(lián)合遙測技術(shù)”可以使目標(biāo)個體的大腦意識發(fā)生雙層分離，創(chuàng)建“虛擬代理人”以完成個體決策[7]。換言之，外界通過植入的芯片實(shí)現(xiàn)了控制個體決策過程的目的。

當(dāng)操縱他人可以借助于3D生物打印實(shí)現(xiàn)時，信任以及人際關(guān)系就喪失了存在的意義，社會倫理道德體系也將趨于崩塌。

（三）生物打印專利與公正原則

專利是指一項(xiàng)發(fā)明創(chuàng)造的首創(chuàng)者所享有的受法律保護(hù)的獨(dú)享權(quán)益。我國《專利法》中所稱的發(fā)明創(chuàng)造是指發(fā)明、實(shí)用新型和外觀設(shè)計。3D生物打印所涉及的專利主要有兩個層面：一是原始創(chuàng)新性技術(shù)及3D打印機(jī)等硬件設(shè)備，二是在創(chuàng)新性技術(shù)基礎(chǔ)上制造的生物醫(yī)學(xué)制品。符合專利法規(guī)定的3D生物打印技術(shù)成果可授予專利，但可以授予專利權(quán)并非就一定應(yīng)該授予專利權(quán)。我國《專利法》第一章第五條明確規(guī)定：“對違反國家法律、社會公德或者妨害公共利益的發(fā)明創(chuàng)造，不授予專利權(quán)?！边@要求凡授予專利權(quán)的技術(shù)成果都要符合社會公德或不損害公眾權(quán)益。針對專利權(quán)的獨(dú)占性特點(diǎn)，應(yīng)特別關(guān)注那些申請授予專利權(quán)的技術(shù)成果是否有違公正原則。

所謂公正，即要“按照道德上正確的和適當(dāng)?shù)姆绞綄Υ總€人，給予每個人以他/她所應(yīng)得到的利益?！盵8]倫理的公正原則要求3D生物打印技術(shù)的應(yīng)用能夠以公平、正義的方式惠及每一個公民。但專利的獨(dú)占性，一定程度上會限制公民廣泛地享有這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展成果。從宏觀上講，不加限制地給3D生物打印技術(shù)成果授予專利權(quán)，會阻礙技術(shù)發(fā)揮帶動整個人類社會進(jìn)步的作用；具體到一些國家，政府主導(dǎo)的3D生物打印科研項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)部分來自于納稅人，而享有科研成果專利權(quán)益的只是科研人員、并不是全體納稅人，這也有違公正原則。

此外，3D生物打印融合了計算機(jī)、材料、光學(xué)等領(lǐng)域的尖端技術(shù)，開展生物打印研究是對一個國家的科技實(shí)力的挑戰(zhàn)。生物打印技術(shù)的復(fù)雜性與技術(shù)本身的稀缺性意味著在生物打印發(fā)展過程中會引發(fā)資源配置的馬太效應(yīng)，那些掌握初始技術(shù)優(yōu)勢、占有更多專利的國家、機(jī)構(gòu)或個人能夠形成資源占有與技術(shù)發(fā)展的良性循環(huán)。試想，若忽視這種技術(shù)發(fā)展引發(fā)的馬太效應(yīng)，而對3D生物打印的專利授予持全面開放態(tài)度，那么已經(jīng)具備初始優(yōu)勢的發(fā)達(dá)國家和大公司就會對該項(xiàng)技術(shù)形成長期的壟斷，這會嚴(yán)重?fù)p害發(fā)展中國家和公民個人的利益，技術(shù)上的這種獨(dú)占最終會造成國與國之間、社會各階層之間兩極分化越來越嚴(yán)重。這也與專利制度促進(jìn)人類科技進(jìn)步與提升人類福祉的初衷是相背的。

三、應(yīng)對3D生物打印倫理問題的舉措

技術(shù)的加速變遷支撐著現(xiàn)代社會的高速發(fā)展，同時也強(qiáng)烈沖擊著現(xiàn)有的倫理價值體系；這種沖擊同時伴隨著人類對技術(shù)發(fā)展不確定性的不安。“科學(xué)理應(yīng)使世界的可預(yù)測性增強(qiáng)，但與此同時，科學(xué)已造成新的不確定性——其中許多具有全球性，對這些捉摸不定的因素，我們基本上無法用以往的經(jīng)驗(yàn)來消除?！盵9]作為一項(xiàng)高新技術(shù)，生物打印同樣有著眾多的不確定性。面對3D生物打印技術(shù)用于人體復(fù)制、非醫(yī)學(xué)目的增強(qiáng)所產(chǎn)生的倫理與技術(shù)風(fēng)險，以及生物打印技術(shù)專利所潛在的消極影響，有必要研究和制定針對生物打印技術(shù)的倫理規(guī)范，并建立健全相關(guān)的法律法規(guī)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策。

（一）制定倫理規(guī)范，開展倫理審查

對3D生物打印技術(shù)的倫理規(guī)制，首先應(yīng)制定科學(xué)的倫理規(guī)范，以指導(dǎo)生物打印技術(shù)的科研與技術(shù)成果運(yùn)用活動，應(yīng)明確禁止將生物打印技術(shù)用于非醫(yī)學(xué)治療目的的人體復(fù)制與增強(qiáng)領(lǐng)域的研究。此外，還要依托現(xiàn)有的倫理審查委員會或增設(shè)專門的材料技術(shù)倫理審查機(jī)構(gòu)，對生物打印科研活動是否違背倫理規(guī)范進(jìn)行審查，并對技術(shù)成果潛在的倫理風(fēng)險進(jìn)行評估。通過預(yù)先的審查與評估來杜絕生物打印科研活動中的倫理違規(guī)現(xiàn)象，并盡可能降低這種新興技術(shù)在應(yīng)用過程中所產(chǎn)生的不確定性。

（二）建立倫理對話機(jī)制，增進(jìn)公眾對生物打印技術(shù)的認(rèn)知

對3D生物打印技術(shù)的倫理規(guī)制，要借鑒轉(zhuǎn)基因技術(shù)等高新技術(shù)的倫理治理經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)。轉(zhuǎn)基因技術(shù)在一些國家引起種種爭議，除技術(shù)本身的因素外，還源于公眾對技術(shù)的認(rèn)知度不足，這種認(rèn)知上的不足又加深了公眾對政府關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)決策的不信任。鑒于此，在制定生物打印技術(shù)倫理規(guī)范、進(jìn)行相關(guān)決策時要以公眾與政府、專家間的倫理對話為基礎(chǔ)。要確保生物打印技術(shù)的倫理規(guī)范的合法性與權(quán)威性，就要對技術(shù)的發(fā)展達(dá)成某種程度的共識；而訴諸理性的對話是達(dá)到贊同或共識的有效途徑。這種倫理對話不僅包括科學(xué)共同體內(nèi)部持不同意見的學(xué)者之間的對話，還應(yīng)是囊括技術(shù)的研究者、監(jiān)管者及受技術(shù)影響的公眾這三方的對話。隨著生物打印技術(shù)的廣泛應(yīng)用，具有多元價值取向的公眾對其的倫理敏感性也會逐步提升，而倫理對話機(jī)制為那些對該項(xiàng)技術(shù)具有倫理關(guān)切的公眾提供了充分發(fā)表個人意見的平臺。通過對話，能夠增進(jìn)公眾對生物打印技術(shù)的認(rèn)知，為盡可能多的公民參與涉及生物打印的倫理商談與技術(shù)決策提供了可能，從而能夠就生物打印技術(shù)的倫理問題形成有效的社會公眾監(jiān)督，有助于規(guī)避此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用過程中的倫理風(fēng)險。

（三）完善有關(guān)生物打印技術(shù)專利的法律規(guī)定

生物打印具有精確的復(fù)制能力，其成品也具有生物活性，這使得生物打印專利區(qū)別于一般的專利；我國現(xiàn)有的專利法規(guī)已滯后于生物打印技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)前，應(yīng)針對生物打印技術(shù)的特點(diǎn)來完善我國的專利法規(guī)，以緩解其對專利保護(hù)制度的沖擊。鑒于生物打印技術(shù)的潛在風(fēng)險，專利法規(guī)要對生物打印技術(shù)專利的申報、審批及專利成果應(yīng)用范圍等問題作出詳細(xì)、明確的規(guī)定。在專利評審過程中尤其要注重對生物打印技術(shù)專利安全性的評估，將對其安全性評估的程序與方法以法律法規(guī)的形式確定下來，同時要建立生物打印專利的安全性評估中心和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 從而為生物打印專利的安全性評估提供法律保障與科學(xué)依據(jù)。

在完善專利法規(guī)的同時，我們也應(yīng)關(guān)注專利保護(hù)的初衷，即保護(hù)創(chuàng)新成果以此來促進(jìn)創(chuàng)新。創(chuàng)新需要思想與技術(shù)的自由流動，而保護(hù)從某種程度上講是一種禁止，或者只是有限范圍內(nèi)的流動。因此，面對發(fā)展前景廣闊的生物打印技術(shù)所帶來的沖擊，我國的專利保護(hù)制度不能僅依靠一成不變的法律條文來進(jìn)行僵化的“保護(hù)”，而應(yīng)積極地變革自身。諸如引入保護(hù)期更短的“微專利”制度等，以此來協(xié)調(diào)技術(shù)創(chuàng)新人員與社會大眾之間的利益關(guān)系。

（四）制定生物打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，確立我國生物打印的技術(shù)優(yōu)勢

對于作為當(dāng)前高新技術(shù)代表的生物打印技術(shù)，我們要以正確的態(tài)度來看待它，即在正視該項(xiàng)技術(shù)潛在倫理風(fēng)險并采取相應(yīng)預(yù)防措施的同時，積極促進(jìn)生物打印產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。在制定明確的倫理規(guī)范、建立有效的對話機(jī)制和完善相關(guān)法律法規(guī)的前提下，國家還應(yīng)出臺促進(jìn)生物打印發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策，首先要促進(jìn)生物打印技術(shù)與信息技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)和材料技術(shù)等技術(shù)領(lǐng)域的融合，加速科研成果向經(jīng)濟(jì)效益、產(chǎn)業(yè)實(shí)力的轉(zhuǎn)化。其次，要促進(jìn)生物打印技術(shù)的科研創(chuàng)新，鼓勵我國的技術(shù)公司積極參與國際間的技術(shù)交流，以此確立我國在生物打印領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，避免在生物打印技術(shù)專利方面受制于他國。

四、結(jié) 語

著名的《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志（The Economist）曾評價道：“3D打印”將與其他數(shù)字技術(shù)一同促成全球范圍內(nèi)的“第三次工業(yè)革命”（A third industrial revolution），3D生物打印已經(jīng)向世人展示了其創(chuàng)新性與強(qiáng)大的制造能力。我們在關(guān)注生物打印廣闊應(yīng)用前景的同時，也要自覺地以倫理的力量來約束此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。面對生物打印技術(shù)用于人體復(fù)制與非醫(yī)學(xué)治療目的的增強(qiáng)所潛在的倫理風(fēng)險，以及其對現(xiàn)有的專利保護(hù)制度的沖擊，我們要采取制定倫理規(guī)范、開展倫理審查，完善倫理對話機(jī)制與相關(guān)法律法規(guī)、產(chǎn)業(yè)政策等措施，來引導(dǎo)生物打印技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，以此來實(shí)現(xiàn)技術(shù)提升人類福祉的目的。

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