陳根：精子如何找到卵子？環形遊動或更有效_風聞

文|陳根

所有的精子來到這個世界上只有一個目的——與卵子結合。唯有如此，才能創造新生命。如果得不到卵子的青睞，精子就如曇花一現。所以，每個精子在被

排出之時，只能想盡一切辦法奮力向前。

近日，一項研究揭示了精子從一種直線遊動的對稱運動轉變為環形游泳的不對稱運動，通過改變模式順利找到卵子。這種行為上的變化被稱為“過度活躍”，一旦精子靠近卵子，它就會掃過該區域，從而提高精子找到該區域的幾率。

第一個發現精子游動現象的是荷蘭科學家列文虎克，他在自己製造的顯微鏡下發現了精子像蝌蚪一樣遊動的現象，並且他也是第一個看到了精子形態的人，當時他稱看到了“數以千計沙粒般大小的活體微型動物正在遊動”。但是迫於技術限制，他沒有發現精子的真正的遊動狀態。

在該研究的在體外實驗中，研究人員設計了帶有微米大小通道的微流控芯片，通過顯微鏡和高速攝像機觀察精子。呈現中，精子緊貼着側壁，在生殖道上下流動的少量液體中沿直線遊動。但一旦精子到達子宮交界區，進入輸卵管並向卵子移動，鈣離子就會湧入它們的鞭毛，引發過度活躍和循環遊動。

研究小組記錄了精子沿室壁遊動的情況，又用微流控芯片改變條件測試了包括咖啡因在內的化合物，這些化合物可以增加細胞細胞質中的鈣離子。結果精子在不同鈣條件下發生了行為轉變，即從對稱的直接遊動到過度活躍的環形遊動。這意味着精子不再緊挨着細胞壁，如果沒有這種轉變，精子可能會陷入死衚衕而被卡住。

既然精子是環形前進的，找到卵子之後，精子的頭部就如同鑽頭一般，遇到卵子時就會旋轉着往裏鑽，並且釋放一種酶軟化或溶解卵子的表膜，這樣精子就能鑽進卵子。

**精子頭部細胞核與卵子的細胞核融合，兩者攜帶的染色體相結合，就能形成一個受精卵了，**接着受精卵移動到子宮壁內着牀，就開始胚胎髮育，一個新生命就在孕育中了。

總的來説，該研究不僅解開了精子如何找到卵子的謎題，而且對人類體外受精和奶牛繁殖也有啓示，未來，或還可為工程師設計微型游泳機器人提供新思路。