3D打印，让“人造鸟蛋”更真实
作者：未知 来源：未知 2016-09-10 14:02
作者：未知 来源：未知 2016-09-10 14:02
作者：enirehtak 时间：2015-10-20 11:56
3D打印的逐渐发展，使得3D打印不仅局限于制作模型和零件，还有其他有趣的用途。在一项鸟类研究中，研究人员尝试用3D打印制作“人造鸟蛋”，使得研究更加顺利。
鸟类有种“巢寄生”的现象，所谓“巢寄生”现象，就是作为寄主的鸟类不搭建自己的巢来孵仔，而是通常将蛋（寄生卵）产在作为宿主的其他鸟类的巢中，由宿主代其孵化和育雏。在一些鸟类之间，这种寄生关系引发了进化“军备竞赛”——宿主识别寄生卵的能力逐渐提升，它们能通过其大小、形状、颜色、花纹等识别并拒绝寄生的鸟蛋；同时，寄主鸟产的蛋也会变得与宿主鸟的蛋越来越相像。
为了研究“卵拒绝”行为及“卵识别”的机制，鸟类学家一直致力于进行这样的实验——制作人造鸟蛋放入宿主鸟巢中，并观察宿主的反应。在过去的几十年来，研究者们一直尝试利用石膏、木材及其它材料来手工制作“人造鸟蛋”。但是，这种传统的“手工造蛋”方法有很大的局限性。用传统方法通过塑料、木材、石膏等材料制作假蛋，不但制作过程耗时，而且容易产生人为误差，使实验缺乏说服力。此外，其他研究人员也很难重复这一实验来检验它的结果。
然而3D技术的发展使得科学家开创了利用3D打印机制造鸟蛋的新方法。为了克服传统方法的缺点，研究人员用计算机创建了褐头牛鹂所产鸟蛋的数字模型，并用3D打印技术将其“打印”了出来。有趣的是，这样“打印”出来的蛋是内部中空的，之后在其中灌入水或胶体，这样就能够较为精确地模仿鸟蛋的重量及热力学特性了。研究者还用用米色模仿寄主褐头牛鹂蛋的颜色，并用蓝绿色模仿宿主美国知更鸟蛋的颜色。
制造完毕后，这些3D打印的鸟蛋被放入宿主巢中，观察六天，记录宿主产生怎样的反应。结果宿主100%接受了的蓝绿色的人造鸟蛋，而米色人造蛋在79%下都遭到了拒绝。这些3D打印鸟蛋得出了与以往类型的实验结果，而且它们还有很多突出的优点：这样制造出来的鸟蛋之间相互差异不大，且其大小及形状等细节可以随心所欲地修改。
此外，实验中所使用的鸟蛋数字模型还可以共享，让更多研究人员也能方便地进行重复验证。3D打印技术已经给基础科学及医学领域带来了巨大的变化，以后还会应用于更多方面。
（来源：科普中国kepuchina.org与果壳网guokr.com）
3D打印的逐渐发展，使得3D打印不仅局限于制作模型和零件，还有其他有趣的用途。在一项鸟类研究中，研究人员尝试用3D打印制作“人造鸟蛋”，使得研究更加顺利。
鸟类有种“巢寄生”的现象，所谓“巢寄生”现象，就是作为寄主的鸟类不搭建自己的巢来孵仔，而是通常将蛋（寄生卵）产在作为宿主的其他鸟类的巢中，由宿主代其孵化和育雏。在一些鸟类之间，这种寄生关系引发了进化“军备竞赛”——宿主识别寄生卵的能力逐渐提升，它们能通过其大小、形状、颜色、花纹等识别并拒绝寄生的鸟蛋；同时，寄主鸟产的蛋也会变得与宿主鸟的蛋越来越相像。
为了研究“卵拒绝”行为及“卵识别”的机制，鸟类学家一直致力于进行这样的实验——制作人造鸟蛋放入宿主鸟巢中，并观察宿主的反应。在过去的几十年来，研究者们一直尝试利用石膏、木材及其它材料来手工制作“人造鸟蛋”。但是，这种传统的“手工造蛋”方法有很大的局限性。用传统方法通过塑料、木材、石膏等材料制作假蛋，不但制作过程耗时，而且容易产生人为误差，使实验缺乏说服力。此外，其他研究人员也很难重复这一实验来检验它的结果。
然而3D技术的发展使得科学家开创了利用3D打印机制造鸟蛋的新方法。为了克服传统方法的缺点，研究人员用计算机创建了褐头牛鹂所产鸟蛋的数字模型，并用3D打印技术将其“打印”了出来。有趣的是，这样“打印”出来的蛋是内部中空的，之后在其中灌入水或胶体，这样就能够较为精确地模仿鸟蛋的重量及热力学特性了。研究者还用用米色模仿寄主褐头牛鹂蛋的颜色，并用蓝绿色模仿宿主美国知更鸟蛋的颜色。
制造完毕后，这些3D打印的鸟蛋被放入宿主巢中，观察六天，记录宿主产生怎样的反应。结果宿主100%接受了的蓝绿色的人造鸟蛋，而米色人造蛋在79%下都遭到了拒绝。这些3D打印鸟蛋得出了与以往类型的实验结果，而且它们还有很多突出的优点：这样制造出来的鸟蛋之间相互差异不大，且其大小及形状等细节可以随心所欲地修改。
此外，实验中所使用的鸟蛋数字模型还可以共享，让更多研究人员也能方便地进行重复验证。3D打印技术已经给基础科学及医学领域带来了巨大的变化，以后还会应用于更多方面。
（来源：科普中国kepuchina.org与果壳网guokr.com）