3D打印技術(shù)在植物繁殖生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展與評(píng)述

王力平 王林林 和兆榮 等

摘?要：3D打?。?D printing）是以數(shù)字化模型為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式構(gòu)造物體的一項(xiàng)技術(shù)。由于3D打印具有靈活和精密的特點(diǎn)，這一技術(shù)已經(jīng)在軍工、航天等制造行業(yè)中發(fā)揮了重要作用。鑒于3D打印的獨(dú)特優(yōu)勢，該技術(shù)也可以在植物繁殖生態(tài)學(xué)研究中發(fā)揮作用而且具有廣闊的應(yīng)用前景，但目前還處于探索階段。該文概述了3D打印技術(shù)以及植物繁殖生態(tài)學(xué)的花特征進(jìn)化研究，同時(shí)總結(jié)了3D打印技術(shù)在植物繁殖生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，并探討將來可能的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù)，植物繁殖生態(tài)學(xué)，花特征進(jìn)化，視覺信號(hào)，嗅覺信號(hào)

Abstract：Three-dimensional printing （3D printing） is a technique to manufacture objectives layer by layer with the powder metal or plastic adhesive materials based on the digital model. Due to its flexibility and accuracy，3D printing ?plays an important role in military，aerospace and other manufacturing industries. Because of the unique advantages of 3D printing，the application of three-dimensional printing technology in plant reproductive ecology is promising，but is still at an initial stage. This paper summarizes the development of 3D printing technology and floral traits evolution in plant reproductive ecology，and reviews the latest applications of 3D printing technology in researches of plant productive ecology. We also discuss the potential application and direction in the future researches of plant reproductive ecology.

Key words：three-dimensional printing technology，plant reproductive ecology，floral traits evolution，visual signals，olfactory signals

3D打?。?D printing）又被稱為增材制造（additive manufacturing，AM），屬于快速成型（rapid prototyping manufacturing，RPM）技術(shù)的一種。2009年，美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（American Society for Testing and Materials，ASTM）成立了3D打印技術(shù)委員會(huì)（F42委員會(huì)）并定義了3D打印技術(shù)。定義指出，3D打印是一種與傳統(tǒng)的材料加工方法截然相反的技術(shù)，它基于三維CAD模型數(shù)據(jù)，通過增加材料逐層制造，直接建立與相應(yīng)數(shù)學(xué)模型完全一致的三維物理實(shí)體模型（Peltola et al.，2008;Rengier et al.，2010;Gebler et al.，2014）。由于它在制造工藝上的創(chuàng)新，3D打印被認(rèn)為是“第三次工業(yè)革命的重要生產(chǎn)工具”。

隨著3D打印的日漸成熟，其應(yīng)用從傳統(tǒng)的模具制造領(lǐng)域不斷擴(kuò)展到設(shè)計(jì)、建筑、醫(yī)療以及本文關(guān)注的植物繁殖生態(tài)學(xué)領(lǐng)域（Campos et al.，2015;Policha et al.，2016）。目前3D打印技術(shù)在植物繁殖生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的研究還處于起步階段，主要是在花特征進(jìn)化的研究領(lǐng)域。3D打印的花一方面使花進(jìn)化的研究擺脫了比較難以控制的外界環(huán)境的影響;另一方面，3D打印的材料可以根據(jù)研究目的自主選擇，并且仿真度高，可以滿足個(gè)性化的研究方案。本文主要關(guān)注3D打印技術(shù)在植物繁殖生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展以及將來可能的發(fā)展趨勢，以期為植物繁殖生態(tài)學(xué)研究提供一個(gè)新視角。

1?3D打印技術(shù)概述

3D打印技術(shù)被認(rèn)為是第三次工業(yè)革命或制造業(yè)的新突破點(diǎn)，這一技術(shù)的起源可追溯至20世紀(jì)80年代初期（Kruth，1991;Huang et al.，2013）。1984年，美國人Charles Hull以數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)研究出了立體平板印刷技術(shù)，用于3D物體的打印，并在1986年發(fā)明了世界上第一臺(tái)商業(yè)3D印刷機(jī)，但3D打印的商業(yè)化、市場化進(jìn)程相對(duì)比較緩慢。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，3D打印在技術(shù)、造價(jià)和應(yīng)用領(lǐng)域等方面都得到了迅猛發(fā)展。在打印技術(shù)方面，目前主流打印機(jī)的打印精度能夠在0.01 mm的單層厚度上實(shí)現(xiàn)600 dpi的分辨率，較先進(jìn)產(chǎn)品的垂直打印速率可達(dá)到2.5 cm·h-1以上，并可實(shí)現(xiàn)24位色彩的彩色打印。3D打印的原材料取樣十分廣泛，常見的如石料、金屬等，有的還包括高分子材料和食品原料。目前可用于打印的材料約為14類，可搭配出一百多種。在造價(jià)方面，3D打印機(jī)的售價(jià)也在迅速降低，Printbot公司推出的入門級(jí)3D打印機(jī)Printrbot Play售價(jià)僅為399美元，全球3D打印機(jī)銷量第一的MakerBot公司，高端打印機(jī)Replicator 2X的售價(jià)也降至2 499美元，同時(shí)，針對(duì)大多數(shù)3D打印設(shè)備只能打印單色模型的問題，日本Mimaki公司的全彩3D打印機(jī)3DUJ-553 UV LED能產(chǎn)生1 000萬種顏色，價(jià)格可能超過20萬美元。在應(yīng)用領(lǐng)域方面，3D打印技術(shù)早期主要用于機(jī)械、建筑等行業(yè)的模型制作，隨著進(jìn)一步的成熟，3D打印已開始用來制造汽車、飛機(jī)等高科技含量產(chǎn)品的零部件，以及血管、肌肉等組織結(jié)構(gòu)（Chia & Wu，2015）。

近年來，科學(xué)家通過軟件預(yù)先設(shè)計(jì)打印目標(biāo)，并利用3D打印技術(shù)對(duì)不同特性的材料進(jìn)行擠壓、激光或高溫等物理?xiàng)l件的控制，以此打印成型用于相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究。其中，植物學(xué)家嘗試將其用于植物繁殖生態(tài)學(xué)中花部特征的進(jìn)化研究，通過打印出各式各樣的花部結(jié)構(gòu)來代替植物原結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)（Campos et al.，2015;Policha et al.，2016）。

2?植物繁殖生態(tài)學(xué)中的花特征進(jìn)化

花部特征的進(jìn)化是被子植物進(jìn)化的最顯著特性之一。普遍認(rèn)為，在花部性狀的進(jìn)化過程中，傳粉者介導(dǎo)的選擇扮演了重要的作用。達(dá)爾文曾經(jīng)以花的結(jié)構(gòu)與功能為例詳細(xì)地闡述并支持了他的自然選擇理論。直至今日，花部特征進(jìn)化的研究依然是進(jìn)化生物學(xué)中備受關(guān)注的領(lǐng)域之一（Armbruster，2001;Martin，2004;Sun et al.，2014;Kuriya et al.，2015）。本文將主要從視覺信號(hào)、嗅覺信號(hào)和報(bào)酬三方面對(duì)花特征的進(jìn)化進(jìn)行具體闡述。

2.1 視覺信號(hào)

視覺信號(hào)作為吸引昆蟲的重要特征之一，主要可分為單花的構(gòu)造（如對(duì)稱性、花色等）和花序構(gòu)造（如花在花序上的排列方式）等兩方面內(nèi)容。

花對(duì)稱性（floral symmetry）是被子植物花部構(gòu)造的重要特性之一，主要分為輻射對(duì)稱和兩側(cè)對(duì)稱兩種形式?；芯康慕Y(jié)果表明，距被子植物出現(xiàn)五千萬年后，花開始由原始的輻射對(duì)稱向兩側(cè)對(duì)稱進(jìn)化，這正與特化的傳粉昆蟲多樣性的時(shí)期相吻合（Crane et al.，1995;Doyle & Endress，2000;Endress & Doyle，2009）。Gong & Huang（2009）的研究表明，與輻射對(duì)稱的花相比，兩側(cè)對(duì)稱的花增強(qiáng)了與特異性傳粉者的相互作用，進(jìn)而增加了花粉落置的精確性并確保了繁殖成功。

花色是吸引傳粉者的顯著視覺信號(hào)之一，指示傳粉者取食和傳粉。例如，Sobral et al.（2015）的研究發(fā)現(xiàn)，分布在伊比利亞半島上的12個(gè)Gentiana lutea種群之間花色存在差異，經(jīng)進(jìn)一步研究表明種群之間花色的變化與所在地區(qū)的傳粉者群落不同有關(guān)，是對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境適應(yīng)的結(jié)果。由于傳粉者對(duì)花色的偏愛不同，所以導(dǎo)致了花色的進(jìn)化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，植物花色變化現(xiàn)象至少存在于78個(gè)科中（Ruxton & Schaefer，2006）。

花總是依據(jù)一定的規(guī)律排列在花序上，形成一定的空間結(jié)構(gòu)。傳粉者天生的喜好對(duì)被子植物的花序結(jié)構(gòu)進(jìn)化可能有重要的影響。為了排除自然條件下可能的干擾，研究花的排列方式對(duì)傳粉昆蟲行為的影響，Jordan & Harder（2006）用人造花來模擬總狀花序、傘形花序和圓錐花序，發(fā)現(xiàn)熊蜂在不同的花序結(jié)構(gòu)上訪花數(shù)目存在差異，其中總狀花序上訪花最少，圓錐花序上訪花最多，這會(huì)對(duì)整個(gè)植株的花粉接受、花粉輸出及自交傳粉的概率產(chǎn)生截然不同的影響。Liao & Harder（2014）同樣以人造花模擬了單個(gè)大花序和多個(gè)小花序?qū)π芊涞挠绊?，指出雖然熊蜂在單個(gè)花序上的運(yùn)動(dòng)趨勢是向上的，但在花序間熊蜂則表現(xiàn)出了向下的運(yùn)動(dòng)趨勢。這一結(jié)果對(duì)解釋總狀花序植物選擇多個(gè)小花序還是少量大花序來適應(yīng)不同的傳粉者具有非常重要的意義。

2.2 嗅覺信號(hào)

花的氣味是植物吸引昆蟲授粉的另一個(gè)重要信號(hào)，可以幫助傳粉者定位花資源，如花蜜、花粉等在花結(jié)構(gòu)中的位置。對(duì)于不同類群的傳粉昆蟲，植物散發(fā)的氣味成分也存在差異。例如，馬鞭草科的Lantana camara通常為蝶類傳粉，花氣味組成主要為苯乙醛和苯乙醇等（Andersson et al.，2002）;柳葉菜科的Clarkia breweri為蛾類傳粉，花氣味組成主要為單萜和芳樟醇等（Dudareva et al.，1996）。除此之外，也有植物的花模擬霉菌或鄰近植物的氣味來吸引傳粉者，但不提供相應(yīng)的報(bào)酬，例如，蘭科植物毛瓣杓蘭（Cypripedium fargesii）的花發(fā)出類似腐敗葉子的氣味（主要由異戊醇和正己醇等組成），誘騙傳粉昆蟲扁足蠅傳粉（Ren et al.，2011）。由此可見，植物可以根據(jù)傳粉者的嗅覺偏好，產(chǎn)生不同的化學(xué)物質(zhì)，從而揮發(fā)出特定的氣味吸引傳粉者完成授粉，進(jìn)而確保繁殖成功。

2.3 報(bào)酬

報(bào)酬（主要為花蜜）也是植物吸引傳粉者不可或缺的因素?；鄣闹饕煞譃樘穷惡桶被岬葼I養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)也存在少量低濃度的酚類、生物堿和其他次生代謝物。一般情況下，生物堿會(huì)招到蜂類的厭惡，影響傳粉效率，不過這也與生物堿的劑量和植物所處的生態(tài)環(huán)境相關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)低濃度的可卡因和尼古丁會(huì)增加植物對(duì)傳粉者的吸引，作為提高訪花率的手段（Singaravelan et al.，2005;Thomson et al.，2015）。也有少數(shù)植物的花蜜中含有花青素，呈現(xiàn)一定的顏色。唇形科木本植物米團(tuán)花（Leucosceptrum canum）是自交親和植物，有色花蜜中可分離出一種紫色的花青素，米團(tuán)花通過花蜜的色彩和動(dòng)態(tài)變化來吸引鳥類傳粉者，在傳粉者取食花蜜的過程中有效地提高了傳粉效率（Zhang et al.，2012）。

3?3D打印技術(shù)在植物繁殖生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展與評(píng)述

傳統(tǒng)的傳粉生態(tài)學(xué)研究一般以野外觀察和實(shí)驗(yàn)為主，但由于野外實(shí)驗(yàn)受外界環(huán)境的影響較大（如下雨會(huì)沖刷花柱頭上的花粉、強(qiáng)烈的風(fēng)和較低的溫度也會(huì)影響傳粉昆蟲的行為），這大大影響了傳粉研究的進(jìn)程和數(shù)據(jù)的精確性。

早期的植物繁殖生態(tài)學(xué)研究曾嘗試?yán)米匀换舫蛘セò甑仁侄蝸碛^察花的大小、花對(duì)稱性對(duì)傳粉昆蟲的影響（Totland，2004;Potts，2015）。但是，一旦花瓣被剪或被摘除，一方面植株本身可能會(huì)由于遭受損害而釋放某些化學(xué)物質(zhì)或肉眼難以識(shí)別的視覺變化，從而影響傳粉者對(duì)花的選擇作用;另一方面，人工剪切的破損邊緣與花瓣的正常邊緣存在差別，也可能會(huì)影響傳粉者的判斷（Totland，2004）。同時(shí)，在自然界中，由于傳粉者對(duì)花的選擇受許多因素控制，想要測定單獨(dú)一個(gè)花性狀的影響是很困難的，因此可以利用人造花探究與傳粉者覓食行為相關(guān)的對(duì)稱性、尺寸、顏色和氣味等性狀。3D打印的花具有可自由控制形狀，仿真程度高等特點(diǎn)，可以自由組合不同的花展示和花結(jié)構(gòu)，再加上人工控制花顏色以及花氣味等方法，可以很好地滿足花進(jìn)化研究的需要，同時(shí)也比之前應(yīng)用的紙花、樹脂玻璃等人造花具有更好的可控性，具有極大的優(yōu)勢。

3D打印的花可以依據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的來控制花的視覺信號(hào)和嗅覺信號(hào)兩個(gè)方面。在視覺信號(hào)方面，3D打印技術(shù)可以選用具有顏色的原材料，避免了顏料的氣味對(duì)傳粉者造成的干擾，有利于單一信號(hào)的調(diào)控。同時(shí)，我們也可以探究花瓣上不同的圖案（如斑點(diǎn)、條紋等）對(duì)傳粉者的影響，有研究表明，顯著的斑點(diǎn)可以在一定范圍內(nèi)與背景形成對(duì)比，從而將傳粉者引向花的繁殖器官（Johnson & Dafni，1998;van Kleunen et al.，2007;de Jager et al.，2017）。在嗅覺信號(hào)方面，可以用無味的原材料打印花的結(jié)構(gòu)，然后通過GC-MS（氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀）分析植物花的氣味組成，再通過在3D打印的花上添加不同的氣味成分或者組合，最終根據(jù)傳粉者對(duì)氣味成分的反應(yīng)和訪問偏好確定花氣味吸引傳粉者的關(guān)鍵氣味成分。將3D打印技術(shù)應(yīng)用于植物繁殖生態(tài)學(xué)中，一方面可以幫助我們在室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)中更為準(zhǔn)確的探究傳粉者對(duì)不同花性狀（如顏色、氣味、形狀等）的訪問偏好。例如，Campos et al.（2015）利用3D打印技術(shù)控制花冠曲率（喇叭狀和平碟狀）和蜜腺孔的大小兩個(gè)參數(shù)，制作不同形狀和蜜腺孔的假花進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證覓食者訪問是否存在偏好，結(jié)果發(fā)現(xiàn)天蛾（Manduca sexta）傾向于訪問花冠曲率相對(duì)較大的花，而蜜腺孔大小的變化對(duì)于傳粉者的覓食沒有明顯影響，證明花冠曲率是影響天蛾覓食的一個(gè)重要因素。這一研究對(duì)于如何使用3D打印的花開展傳粉者與花性狀的相互關(guān)系研究提供了一個(gè)良好的先例。另一方面，也可以與野外實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，用于復(fù)雜花信號(hào)的分析。如蘭科植物的擬態(tài)現(xiàn)象，Policha et al.（2016）以無味的醫(yī)藥級(jí)硅膠為原材料，打印了蘭科植物（Dracula lafleurii）逼真的花結(jié)構(gòu)——花萼和蘑菇狀的唇瓣，并將他們分別與真實(shí)的花器官組合，設(shè)計(jì)了四組不同類型的花，以此分析不同的花結(jié)構(gòu)在吸引傳粉者方面所發(fā)揮的作用，即真正的花、真正的唇瓣和打印的萼片相嵌合的花、真正的萼片和打印的唇瓣相嵌合的花和完全打印的花。結(jié)果發(fā)現(xiàn)蘭科植物（Dracula lafleurii）主要從視覺信號(hào)和嗅覺信號(hào)兩方面共同作用擬態(tài)蘑菇來吸引傳粉昆蟲：視覺上唇瓣和艷麗的花萼起主要作用，嗅覺上唇瓣會(huì)散發(fā)類似蘑菇的氣味吸引傳粉者。將3D打印技術(shù)應(yīng)用于野外實(shí)驗(yàn)不僅可以幫我們減少外界因素的干擾，也為以后的野外實(shí)驗(yàn)提供了新的思路。

在應(yīng)用過程中，不僅可以結(jié)合商業(yè)蜜蜂和熊蜂的使用，利用3D打印的花在嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件的前提下檢測傳粉昆蟲對(duì)花結(jié)構(gòu)、顏色、氣味和花展示等花部特征的訪問偏好，進(jìn)而能精確揭示傳粉者對(duì)某些花特征的訪問差異是基于天生偏好還是后天的學(xué)習(xí)能力，用于在物種水平上解析植物花性狀的選擇壓力;而且可以聚焦于群落水平上的繁殖生態(tài)學(xué)，利用3D打印技術(shù)的可操控性和便捷性，我們不僅可以模擬自然條件下的群落組成，也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的人為操控群落內(nèi)斑塊的大小，構(gòu)成和斑塊間的距離等因素（Yang et al.，2011），探究植物與傳粉者間、植物與植物間的相互關(guān)系，從群落水平上研究傳粉者對(duì)花部特征的選擇作用，為植物花部特征的演化提供更為切實(shí)的證據(jù)。同時(shí)，考慮到3D打印的花無法對(duì)植物的適合度做出解析，可以考慮采用構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方式（Jordan & Harder，2006;Muchhala et al.，2010）來模擬花粉的命運(yùn)。例如，Jordan & Harder（2006）為了研究不同結(jié)構(gòu)的人造花序上熊蜂的訪花行為對(duì)花粉輸出所造成的影響，假定傳粉者攜帶的花粉落置到柱頭上的概率都是相等的，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型Di= PRρ（1-ρ）i-1，式中D是傳粉者在訪問完一朵花后花粉落置到隨即拜訪的第i朵花上的花粉數(shù)量，P是提供花粉的花所包含的花粉數(shù)量，R是傳粉者訪花時(shí)花粉輸出的比例，ρ是傳粉者訪花時(shí)花粉落置到柱頭上的比例。這類方法不僅適用于揭示花序的結(jié)構(gòu)與傳粉者行為之間的相互關(guān)系，也可以探究群落內(nèi)共存植物間的花粉輸出與落置情況，從雄性適合度層面探討群落的構(gòu)建、種間關(guān)系和植物花部特征的演化，這些都將極大地促進(jìn)植物繁殖生態(tài)學(xué)從野外觀察向室內(nèi)驗(yàn)證的快速發(fā)展。

3D打印技術(shù)在植物繁殖生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用才剛剛開始，雖然應(yīng)用前景十分廣闊，但仍存在一些不完善的地方。一方面，將3D打印技術(shù)應(yīng)用于花氣味的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，由于某些植物的花氣味組成過于復(fù)雜，可能會(huì)增大實(shí)驗(yàn)的難度;另一方面，3D打印技術(shù)的原材料一般以塑料為主，不易降解，應(yīng)盡量循環(huán)使用，在野外環(huán)境下注意回收，或者盡可能選用可生物分解、可堆肥化的原材料（如WillowFlex）（Behm et al.，2018），避免污染環(huán)境。目前，國外運(yùn)用3D打印技術(shù)對(duì)植物繁殖生態(tài)學(xué)的研究已逐步深入，而國內(nèi)的研究則相對(duì)較少。將3D打印技術(shù)應(yīng)用于植物繁殖生態(tài)學(xué)，會(huì)使植物繁殖生態(tài)學(xué)的研究更加深入，研究結(jié)果更為準(zhǔn)確，它將為植物繁殖生態(tài)學(xué)領(lǐng)域作出新的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

ANDERSSON S，NILSSON LA，GROTH I，et al.，2002. Floral scents in butterfly-pollinated plants：possible convergence in chemical composition [J]. Bot J Linn Soc，140（2）：129-153.

ARMBRUSTER WS，2001. Evolution of floral form：electrostatic forces，pollination，and adaptive compromise [J]. New Phytol，152（2）：181-183.

BEHM J，WAITE BR，HSIEH ST，et al.，2018. Benefits and limitations of three-dimensional printing technology for ecological research [J]. BioRxiv，283895.

CAMPOS EO，BRADSHAW HD，DANIEL TL，2015. Shape matters：corolla curvature improves nectar discovery in the hawkmoth Manduca sexta [J]. Funct Ecol，29（4）：462-468.

CHIA HN，WU BM，2015. Recent advances in 3D printing of biomaterials [J]. J Biol Eng，9（1）：4.

CRANE PR，F(xiàn)RIIS EM，PEDERSEN KR，1995. The origin and early diversification of angiosperms [J]. Nature，374（6517）： 27-33.

DE JAGER ML，WILLIS-JONES E，CRITCHLEY S，et al.，2017. The impact of floral spot and ring markings on pollinator foraging dynamics [J]. Evol Ecol，31（2）：193-204.

DOYLE JA，ENDRESS PK，2000. Morphological phylogenetic analysis of basal angiosperms：Comparison and combination with molecular data [J]. Int J Plant Sci，161（S6）：S121-S153.

DUDAREVA N，CSEKE L，BLANC VM，et al.，1996. Evolution of floral scent in Clarkia：Novel patterns of S-linalool synthase gene expression in the C. breweri flower [J]. Plant Cell，8（7）：1137-1148.

ENDRESS PK，DOYLE JA，2009. Reconstructing the ancestral angiosperm flower and its initial specializations [J]. Am J Bot，96（1）：22-66.

GEBLER M，UITERKAMP AJMS，VISSER C，2014. A global sustainability perspective on 3D printing technologies [J]. Energ Policy，74：158-167.

GONG YB，HUANG SQ，2009. Floral symmetry：pollinator-mediated stabilizing seletion on flower size in bilateral species [J]. Proc Roy Soc B-Biol Sci，276（1675）：4013-4020.

HUANG SH，LIU P，MOKASDAR A，et al.，2013. Additive manufacturing and its societal impact：a literature review [J]. Int J Adv Manuf Technol，67：1191-1203.

JOHNSON SD，DAFNI A，1998. Response of bee-flies to the shape and pattern of model flowers：Implications for floral evolution in a Mediterranean herb [J]. Funct Ecol，12（2）：289-297.

JORDAN CY，HARDER LD，2006. Manipulation of bee behavior by inflorescence architecture and its consequences for plant mating [J]. Am Nat，167（4）：496-509.

KRUTH JP，1991. Material incress manufacturing by rapid prototyping techniques [J]. CIRP Ann-Manuf Technol，40（2）：603-614.

KURIYA S，HATTORI M，NAGANO Y，et al.，2015. Altitudinal flower size variation correlates with local pollinator size in a bumblebee-pollinated herb，Prunella vulgaris L. （Lamia-ceae） ?[J]. J Evol Biol，28（10）：1761-1769.

LIAO WJ，HARDER LD，2014. Consequences of multiple inflorescences and clonality for pollinator behavior and plant mating [J]. Am Nat，184（5）：580-592.

MARTIN NH，2004. Flower size preferences of the honeybee （Apis mellifera） foraging on Mimulus guttatus （Scrophula-riaceae） ?[J]. Evol Ecol Res，6（5）：777-782.

MUCHHALA N，BROWN Z，ARMBRUSTER WS，et al.，2010. Competition drives specialization in pollination systems through costs to male fitness [J]. Am Nat，176：732-743.

PELTOLA SM，MELCHELS FPW，GRIJPMA DW，et al.，2008. A review of rapid prototyping techniques for tissue engineering purposes [J]. Ann Med，40（4）：268-280.

POLICHA T，DAVIS A，BARNADAS M，et al.，2016. Disentangling visual and olfactory signals in mushroom-mimicking Dracula orchids using realistic three-dimensional printed flowers [J]. New Phytol，210（3）：1058-1071.

POTTS JG，2015. Effects of floral symmetry on pollination in Bidens aristosa [J]. SW Nat，60（4）：370-373.

REN ZX，LI DZ，BERNHARDT P，et al.，2011. Flowers of Cypripedium fargesii （Orchidaceae） fool flat-footed flies （Platypezidae） by faking fungus-infected foliage [J]. Proc Nat Acad Sci USA，108（18）：7478-7480.

RENGIER F，MEHNDIRATTA A，VON TENGG-KOBLIGK H，et al.，2010. 3D printing based on imaging data：Review of medical applications [J]. Int J CARS，5（4）：335-441.

RUXTON GD，SCHAEFER HM，2016. Floral colour change as a potential signal to pollinators [J]. Curr Opin Plant Biol，32：96-100.

SARGENT RD，2004. Floral symmetry affects speciation rates in angiosperms [J]. Proc Roy Soc B-Biol Sci，271（1539）：603-608.

SINGARAVELAN N，NEE’MAN G，INBAR M，et al.，2005. Feeding responses of free-flying honeybees to secondary compounds mimicking floral nectars [J]. J Chem Ecol，31（12）：2791-2804.

SOBRAL M，VEIGA T，DOMNGUEZ P，et al.，2015. Selective pressures explain differences in flower color among Gentiana lutea populations [J]. PLoS ONE，10（7）：e0132522.

SUN M，GROSS K，SCHIESTL FP，2014. Floral adaptation to local pollinator guilds in a terrestrial orchid [J]. Ann Bot，113（2）：289-300.

THOMSON JD，DRAGULEASA MA，TAN MG，2015. Flowers with caffeinated nectar receive more pollination [J]. Arthropod-Plant Inte，9（1）：1-7.

TOTLAND ，2004. No evidence for a role of pollinator discrimination in causing selection on flower size through female reproduction [J]. Oikos，106（3）：558-564.

VAN KLEUNEN M，NNNI I，DONALDSON JS，et al.，2007. The role of beetle marks and flower colour on visitation by monkey beetles （Hopliini） in the greater cape floral region，South Africa [J]. Ann Bot，100（7）：1483-1489.

YANG S，F(xiàn)ERRARI MJ，SHEA K，2011. Pollinator behavior mediates negative interactions between two congeneric invasive plant species [J]. Am Nat，177：110-118.

ZHANG FP，CAI XH，WANG H，et al.，2012. Dark purple nectar as a foraging signal in a bird-pollinated Himalayan plant [J]. New Phytol，193（1）：188-195.