3D打印技術(shù)在植物表型組學(xué)研究中的應(yīng)用及前景

近年來，3D打印技術(shù)逐漸從傳統(tǒng)制造業(yè)中“出圈”，更快的打印速度、更廣泛的材料選擇、更低的成本以及開源免費(fèi)的軟件，使得3D打印技術(shù)成為了一種能夠隨意打印定制設(shè)計(jì)對象的變革性技術(shù)。目前，3D打印技術(shù)被越來越多的科研項(xiàng)目采用以快速建立原型機(jī)，并且在植物科學(xué)中也產(chǎn)生了許多新的效用。

近日，Plant Phenomics在線發(fā)表了美國Noble Research Institute的Marcus Griffiths題為A 3D Print Repository for Plant Phenomics的觀點(diǎn)。

文中，論文作者對3D打印技術(shù)在植物科學(xué)中的使用進(jìn)行了調(diào)查，并提供了調(diào)查結(jié)果(Figure 1)，認(rèn)為在植物科學(xué)研究中3D打印技術(shù)的基本應(yīng)用為：開發(fā)新型植物表型工具；開發(fā)新型植物生長系統(tǒng)；打印用于分析技術(shù)驗(yàn)證的植物物理模型。截至目前，3D打印技術(shù)主要用于簡化某些特定的研究問題，例如某些需要多次重復(fù)的任務(wù)或是那些受益于標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備能夠降低誤差的任務(wù)。

論文作者還展望了3D打印技術(shù)在植物學(xué)研究中的前景，并總結(jié)了從數(shù)據(jù)采集，到模型設(shè)計(jì)再到打印模型的詳細(xì)技術(shù)路線圖(Figure 2)。此外，在他的調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)植物科學(xué)中相當(dāng)一部分使用了3D打印技術(shù)的論文并未向讀者提供可下載的模型數(shù)據(jù)。因此，該文章還概述并提供了一個用于管理與植物科學(xué)相關(guān)的3D打印數(shù)據(jù)在線存儲庫(3Dplantphenomics.org)，以期促進(jìn)3D打印技術(shù)在植物科學(xué)中的使用，并幫助植物科學(xué)家進(jìn)行更加深入的研究。

Figure 1: The current state of 3D printing in plant science.

Figure 2: A roadmap of 3D printing in plant science from data collection and design to print

論文鏈接
https://spj.sciencemag.org/journals/plantphenomics/2020/8640215/

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About Plant Phenomics
《植物表型組學(xué)》（Plant Phenomics）是由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)和美國科學(xué)促進(jìn)會（AAAS）合作創(chuàng)辦的英文學(xué)術(shù)期刊，于2019年1月正式上線發(fā)行，是Science合作出版的第二本期刊。采用開放獲取形式，刊載植物表型組學(xué)交叉學(xué)科熱點(diǎn)領(lǐng)域具有突破性科研進(jìn)展的原創(chuàng)性研究論文、綜述、數(shù)據(jù)集和觀點(diǎn)。具體范圍涵蓋高通量表型分析的最新技術(shù)，基于圖像分析和機(jī)器學(xué)習(xí)的表型分析研究，提取表型信息的新算法，作物栽培、植物育種和農(nóng)業(yè)實(shí)踐中的表型組學(xué)新應(yīng)用，與植物表型相結(jié)合的分子生物學(xué)、植物生理學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、作物模型和其他組學(xué)研究，表型組學(xué)相關(guān)的植物生物學(xué)等。期刊已被CABI、CNKI、DOAJ和PMC數(shù)據(jù)庫收錄。