为更多人圆“父母梦”——新技术提高试管婴儿成功率

1978年7月，世界首个“试管婴儿”路易丝·布朗在英国曼彻斯特呱呱坠地。此后的45年里，体外受精已经成为全世界治疗不孕症的主要手段。据英国《经济学人》周刊网站报道，迄今已有至少1200万人通过试管得到孕育，大约每45秒就有一名试管婴儿出生。

试管婴儿和正常孕育孩子一样健康、正常，但体外受精技术也面临一些技术困难，使不少女性承受了一次次梦想与沮丧的反复。科学家也在殚精竭虑，借助生物医学以及人工智能等技术，提高试管婴儿的成功率。

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“体外配子”助力不孕症研究

日本和美国的研究人员正在探索利用干细胞，以皮肤和血液细胞为原料来制造卵细胞，这一过程被称为“体外配子”技术。

2023年初，在第三届人类基因组编辑国际峰会上，来自日本九州大学的林克彦教授称，其团队首次利用雄性小鼠的细胞培育出了有活力的卵子，这些卵子可与精子结合受精，从而使两只雄性小鼠“产”下了后代。

研究团队首先将从小鼠体内分离出来的细胞在体外培养，通过“细胞重编程”技术将一般的细胞变成多功能干细胞。在此过程中，一些细胞丢失了Y染色体。他们通过药物作用抑制细胞分裂的一个关键检查点，完成了X染色体的复制，获得了核型为XX的雄性小鼠细胞（雄性小鼠天然的性染色体为XY）；然后，他们通过基因编辑技术诱导细胞分化成卵细胞；最后，用类器官培养“卵细胞”，并用小鼠的精子完成类似试管婴儿技术的体外受精。这些“受精卵”被移植到雌性小鼠的子宫内完成发育，产生幼崽。林克彦称，最终出生的7只小鼠健康存活，且具有生育能力。

虽然生育是人类生物特性最基本的方面之一，但科学家对于新生命产生方式的了解却极其贫乏。基本要素显而易见：精子和卵子必须相遇。但孕育生命的许多细胞学、遗传学基础仍是未解之谜。

《新科学家》的报道指出，林克彦的研究提供了精子和卵子配成机制的新见解。林克彦本人也表示，其研究成果有助科学家了解和治疗人类不育症。不过，也有科学家指出，这项技术仍然存在大量伦理、法律和安全方面的问题。

人工智能筛选最有希望的胚胎

体外受精需要从女性卵巢中取出卵子，并在实验室与男性精子结合受精，随后医生将有希望的胚胎植入女性子宫。对许多人来说，生育治疗是一种奢侈品，在美国，一个治疗周期可能要花费2万美元，而且成功率平均只有24%左右，这意味着女性通常需要多次尝试。

人工智能技术已在多个领域大显身手，现在也开始进军试管婴儿领域。

据英国《每日邮报》报道，以色列生殖技术公司AIVF公司开发出了一款新软件EMA，可通过一些特征，如人眼无法看到的遗传异常等对胚胎评分，以筛出最有希望的胚胎。使用该算法的诊所报告称，试管婴儿的成功率提高了30%。

该公司联合创始人兼首席执行官、胚胎学家丹妮拉·吉尔伯表示，胚胎选择是试管婴儿过程中最关键的决定技术之一，临床医生会利用胚胎的外观来确定其质量，但这基于主观的人类分析，并没有真正量化怀孕的实际机会。EMA可处理人眼无法检测到的大量数据，以帮助选择过程。传统的试管婴儿平均需要3—5次治疗才能受孕，但AVIF使治疗缩短为平均1.6次。

吉尔伯指出，该公司开发的技术目前正在欧洲、东南亚和南美使用。不过她也强调，该算法并不意味着取代医生，人类总是拥有最终决定权。

新算法找出最健康精子

美国科学家已开发出一种可通过扫描以找出最健康精子的新算法。

在一项新研究中，加州奥玛诊所的科学家开发出了一种“精子健康测试”算法，可扫描精子的形状及其移动方式，以挑选出最好的精子，供卵子受精。他们希望这将提高体外受精的成功率并降低成本。

为开发出这一算法，科学家们首先从每个样本（主要来自30多岁和40多岁的男性）中提取一个精子子集，其中包含多达20000个精子，然后将样本放在显微镜下，并分析每个样本的健康状况，基于精子的形状和游动情况对其评分。研究人员表示，健康精子的头部光滑且呈椭圆形，而且能快速直线游动。研究人员会据这些特征对精子分级，并用这些数据训练新算法，使其能够准确估计任何特定精子的健康程度。

就目前而言，做试管婴儿的夫妻必须经历3个治疗周期，科学家希望减少这一数字，以减少痛苦，减轻经济负担，并提高成功率。

（来源：科技日报）