3D打印的新用途：让珊瑚礁“死而复活”

　　有人在陆地上种植珊瑚，再移植到水下；还有一群研究人员试图用3D打印“复活”这片水下“热带雨林”。

　　[图片来源： Shahaf Ben Ezra/以色列理工学院]如果你碰巧在以色列埃拉特市附近的海滩潜水，你可能会在水下看到一根高高的杆子，串起了一个个甜甜圈形状的附属装置。 它看起来不像珊瑚礁，但创造它的研究人员希望，它可以在珊瑚礁濒临灭绝的区域重建生物多样性。“我是一名潜水者，早在5年前，我就目睹了（珊瑚死亡的）早期迹象。 ”以色列理工学院（Technion Israel Institute of Technology，简称Technion）工业设计教授埃兹里塔拉齐（Ezri Tarazi）说道。 他与本校、内盖夫地区的本古里昂大学（Ben-Gurion University）以及巴伊兰大学（Bar-Ilan University）的研究人员合作，共同钻研这个项目。“我心想，如果一个珊瑚礁完全萎缩了，也就是说已经死了，没有枝干了，鱼无法躲藏，我们怎么才能重新激活它的生命呢？ 作为一名工业设计师，我首先想到的就是打印珊瑚。 ”

　　导致珊瑚礁消失的原因有很多，比如捕鱼（把鱼炸到水面，把珊瑚炸成碎石）、防晒用品中的有毒化学物质以及入侵鱼类。 但最重要的因素是气候变化： 海水的温度上升，酸性变强，加上海平面上升，导致珊瑚礁生存艰难。2019年初，大堡礁部分区域的珊瑚覆盖面积创下历史新低。 2016年和2017年的热浪消灭了该地区珊瑚； 仅2016年，就有30%的珊瑚死于热浪。如果全球平均气温上升2摄氏度，99%的珊瑚礁将会消失。 食物系统的部分环节将因此被摧毁，因为珊瑚礁是重要的“温床”，孕育了全世界超10亿人赖以生存的鱼类。

　　使用3D打印机建造一个结构，替换珊瑚礁受损的部分，这并不能解决珊瑚礁面临的深层问题。 但在珊瑚礁受到严重破坏、不太可能自行再生的区域，这种做法或许有助于支撑脆弱的生态系统。在以色列研究人员之前，就有人尝试过这个方法。 澳大利亚一名工业设计师成立了珊瑚礁设计实验室（Reef Design Lab），去年，他们在马尔代夫海底安装了世界上最大的3D打印珊瑚礁，利用了这项技术再现自然形状的能力。

　　塔拉齐指出，新设计的“珊瑚礁”目前正在以色列进行测试，它的外形不太像珊瑚，但有着同样复杂的结构。 他说： “它可以大大增加（生态系统的）多样性和复杂性。 ”研究人员通过计算机程序生成设计上的差异，让打印出来的每个部件吸引不同种类的鱼。 材料方面，他们使用了一种由当地粘土制成的陶瓷，成本十分低廉。 这些结构体可以快速安装，然后种上珊瑚。

　　[图片来源： Ezri Tarazi]这不是一个完整的解决方案。 如果某个结构体上附着的活珊瑚不够多，它的生长速度就跟不上海平面上升的速度。 大范围安装3D打印珊瑚礁的成本将是高昂的。方法，比如在陆地上种植珊瑚，然后移植到水下（在某些情况下，可以与人工礁石结合），也很难大规模开展。 不过，研究人员正在琢磨珊瑚种植机器人等类似技术。 有些专家认为，这种类型的研究可能导致海洋保护区巡逻等行之有效的策略失去资金支持。归根结底，全世界都需要解决气候变化这个根本问题。 但眼下，我们也确实需要解决方案。 笔者采访塔拉齐时，他刚刚结束潜水，正在查看测试现场。他说： “过去三天我所看到的，是我此前从未见到的现象。 ”潜水电脑上显示的温度超过了以往记录，达到84华氏度（约合28.9摄氏度），而海水水温通常在73华氏度（约合22.8摄氏度）左右。他认为，这个例子清楚表明，世界各地的海水正在升温，我们迫切需要找到保护珊瑚的方法，因为它们对温度的微弱变化非常敏感。最终，研究小组希望在该地区建造一个大型3D打印花园。 正如塔拉齐所说： “我们想把它作为一种测试，看看能否让珊瑚礁‘死而复活’。 ”