3D打印技術最終將走向何方？它能帶給人類什么樣的未來？最終，無論是我們的有生之年能否看到，我們都會有納米工廠，即分子水平的3D打印。我們能夠通過一個復雜的計算機系統把垃圾變成幾乎我們任何想要東西，任何硬件都能在分子水平上進行制造。
是的，你們中許多人可能在想：“這個瘋子在想什么？”然而，近日一對研究人員，弗吉尼亞理工大學的生物系統工程助理教授 Justin Barone和Ryan Senger發表了他們的研究成果，試圖將3D打印向分子水平推進。
這兩位科學家將3D打印與分子自組裝的思路結合起來創建他們稱之為“遺傳3D打印（genetic 3D printing）”的技術。所謂分子自組裝，是指分子在不受人類外力之介入下，自行聚集、組織成規則結構的現象。分子自組裝也是一種自下而上的方式，與3D打印有類似之處。
兩位科學家的研究起源于一次偶然的發現：研究人員無意中創建了一種有能力自我組裝成纖維的蛋白。當時他們只是試圖通過切掉一部分面筋蛋白質來生產面筋膠粘劑。接下來發生的事情讓他們大吃一驚，那些被去掉的蛋白質在燒杯中自組裝成了纖維！
“我最開始認為這是一個錯誤。”Barone說：“我認為是一個正在脫發的學生，把他掉落的頭發弄得滿實驗室都是從而導致了這一現象。于是讓他戴個東西把頭發裹住，他照做了。這次我們更加小心，但是再次出現了纖維。我又對整個實驗室徹底地吸了一次塵。結果還是一樣。于是我們開始研究它們并意識到我們正在面臨一項重大發現。”
這些纖維的質量堪比蜘蛛絲，這是科學家們多年以來一直試圖制造的東西。 蜘蛛絲的強度—重量比是鋼材的5倍，是各種應用的理想材料。
研究人員重新開始，發現他們還可以通過操縱纖維的蛋白質結構改變其顏色。但是這還不是全部。研究人員將面筋蛋白與其它蛋白結合，能夠在分子水平打印出具有不同電特性、強度和顏色的纖維。
一般的3D打印是用軟件將計算機代碼和原料轉化成物理對象。而在目前的研究情況下，研究人員發現，他們能夠使用遺傳圖譜作為他們的計算機代碼，通過對DNA進行倒推，將其插入到宿主細菌即e-coli菌。從那里，蛋白質（原料）開始生長（注：這其實就是DNA的表達與蛋白質的合成過程嘛），并彼此相互作用，形成研究人員已經設定的纖維。
雖然聽起來實在太科幻了，但是 Justin Barone和Ryan Senger都認為，他們最終可能會利用這種方法在分子水平制造各種物體。 因為蛋白質纖維是天然的構建“磚塊”，一旦他們找到一種方法能夠使蛋白質纖維組成更大的結構，那么任何東西都能夠制造，無論是咖啡壺、還是人體骨骼，甚至肌肉。
研究人員目前正在努力推進他們的發現，并制造出了大量真絲般的纖維以用于各種用途。 此外，他們正在尋找各種方法來增加每根纖維的大小，最終實現制造更大的物體。
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