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中国科学家利用小鼠胚胎干细胞，在体外培育出具有繁殖能力的人工精子，虽然从动物实验到临床应用还有漫长的道路，但这无疑传递了一个好消息：在未来，无精症患者能不靠捐精而拥有遗传了自己基因的孩子。
2016年2月底，一支由中国科学院、南京医科大学等组成的联合科研团队，在权威科学期刊《细胞·干细胞》（Cell Stem Cell）上发表了一项重磅科研成果，科学家利用小鼠的胚胎干细胞，在体外培育出了具有生殖功能的精子细胞，并成功用其繁衍出小鼠后代。
这对精子合格率不高的现代人而言，无疑是个利好消息。
全国各地捐精者数据显示，中国成年男子的精子合格率不到30%。不合格精子主要表现在精子浓度、活力、存活率、形态等方面。中国每8对育龄夫妇中就有1对存在不孕不育问题，不孕不育发病率在12.5%～15%左右，患者人数超过4000万。
这项在基础研究上取得的突破，虽然尚未实现用人体干细胞诱导分化出人工精子，临床应用还遥遥无期，但这一消息无疑给辅助生殖领域与广大的不育患者带来新的希望。
不过，技术的两面性，也引发医学界一连串的疑问，人工精子与睾丸中天然生成的精子是否实质等同，携带的遗传基因是否正常，是否会发生基因突变，子代的安全性是否可靠，若未来技术成熟至可用于临床，其背后的医学伦理将如何考量？
没有尾巴的“人工精子”功效如何
由中国科学院院士、中科院动物所研究员周琪领衔的这支科研团队，首次在体外模拟了精子的发育过程，并将得到的精子细胞直接注入小鼠卵细胞中，产生的健康小鼠后代已经存活了15个月，这批小鼠已经成功生育了下一代。
“人工精子”的培育过程是：科研人员将小鼠胚胎干细胞诱导分化成原始生殖细胞，然后将其植入一个人工模拟的“自然组织环境”，原始生殖细胞分裂产生功能性精子细胞。
普通的精子像小蝌蚪似的，这些人工精子不同，是圆的，并没有那条细长的尾巴。
体外模拟的重点是，找到能够模拟减数分裂过程的关键因子。在经过一些尝试后，科研人员“幸运”地在较短的时间内得到了这些缺一不可的关键因子。
减数分裂是一个非常关键的过程，也是体外诱导形成功能性精子的一个主要障碍。减数分裂，使性细胞配子的染色体数目减半，两性配子结合后，合子的染色体数目又重新恢复到亲本水平。这一过程使有性生殖的后代始终保持亲本固有的染色体数目，保证了遗传物质的相对稳定。
为了证明减数分裂确实在体外发生了，研究人员必须在研究结果中提供减数分裂特定时期的核DNA含量、正常的染色体数目和形态，以及体外诱导形成的精子细胞产生健康后代的能力等证据，这是“黄金标准”。
这一团队培育的人工精子只有一套染色体，说明整个培育过程确实经过了减数分裂关键的发育阶段。
在过去的20多年里，科学界一直尝试在实验室里培养出人工精子细胞，各国科学家各显神通。然而，这些研究都没能达到“黄金标准”，减数分裂指标不够，而且所获得的单倍体生殖细胞的功能性也没有得到验证。
“（我们的）研究最大差别是实现了生殖细胞在体外完成减数分裂过程，这是一个新起点。”周琪团队成员之一、如今已在南方医科大学任职的赵小阳表示。
最新的研究成果也还是有不足之处。如对于人工精子没有尾巴的特征，有专家就担忧，这样的人工精子无法自己游向卵子，只能借助外部注入来实现结合。
在周琪看来，人工精子的尾巴没有那么重要，“人工精子有可能发育出尾巴，但是从发育的角度来看，对小鼠是不需要的；人类在未来的应用中是否需要人工精子的尾巴，还需要进一步研究。”他说，精子有不同的发育阶段，培育出的小鼠精子是还没有变形的阶段，但其已经具有了精子的功能了，这是最重要的。
美国斯坦福大学博士维托里奥·塞巴斯蒂亚诺认为，这项科研进展是一个里程碑，尽管距离临床应用尚有不小距离，但是我们无法预料用这种方法得到的配子会对后代产生怎样的影响，这个话题非常值得讨论。
周琪团队也在关注“人工精子”会否基因突变，相关的研究也在跟踪进展。“任何生命科学研究，包括干细胞研究，存在变异的可能性都很大，这个问题是回避不了的，也是这个领域的热点问题。”周琪说，现在取得的成果还只是在基础研究、针对基本知识层面的挑战，“目前的人工精子培育技术还不是解决无精症的实际通道”。
有了试管婴儿技术，还需要人工精子
在等待培育人工精子的路上，各种辅助生殖技术已走得很卖力了，如接受捐精做试管婴儿的技术，就在各国被频繁应用。可调查显示，一些获得捐精的家庭并不快樂，这使人工精子技术的需求极为迫切。
30岁的刘川（化名），是山东省济宁市一家工厂的老板。今年初，妻子生下了体重6斤8两的儿子，这个很吉利的数字，让刘川很开心。
作为一名无精症患者，在医院做过多次精液分析与睾丸穿刺确诊后，刘川最终听从了主治医生的建议，接受由精子库提供的匿名精子，做人工授精手术。刘川并非孤例，仅山东省在去年就增加了7000多个周期的试管婴儿手术。
“一想到精子不是自己的，心里就觉得别扭。”刘川说。
在他的主治医生孙秀芹看来，刘川的情况并非孤例，“我们接触到的患者中，很多在通过试管婴儿技术生下宝宝后，都会有这样的心态”。孙秀芹是山东济宁第一人民医院生殖医学中心的主任医师，曾组建了鲁西南地区最大的生殖医学中心，并组织实施了济宁地区首例第一代试管婴儿、第二代试管婴儿、冻融胚胎试管婴儿手术。
前不久，孙秀芹参加了一个辅助生殖技术伦理会，会上一名辅助生殖领域的专家作报告称，在对接受供精人工授精手术的家庭进行随访时发现，600多个受访家庭，多半存在家庭不幸福的情况。 无精症患者靠供精进行试管婴儿手术，是目前的医学技术下，唯一的可行手段。
如果男方精子数量稀少或活动量不足，可以采用“第二代试管婴儿”技术，即直接将精子注射入卵母细胞胞浆内，以达到怀孕目的。卵子与精子要正常结合，一个卵子周围需要围绕2万个精子以上才能实现，而弱精症患者，精子数量远远达不到，只能用显微注射针人工将精子注射到卵子中。
无精症患者要想让女方受孕，只能用精子库里的捐赠精子，借助“第一代试管婴儿”技术，将精子与卵子放在体外共同培养，让精子和卵子的自由结合来实现受精过程。
一般在手术前，医生都会反復向夫妻双方强调手术后可能的心态变化，可仍然有很多家庭会出现问题，甚至会后悔生下试管婴儿。
“人工精子”技术的推出，显然，有望解决刘川们的烦恼。
“若干年后，这一技术成熟了，用体细胞就可以制造人工精子。临床上患有无精症的患者比较多，又都迫切希望要有自己血亲的后代，这对于患者与辅助生殖领域来说都是值得期待的。”孙秀芹表示。
逃不过的伦理讨论
人工精子技术用在人类身上还有很长的路要走，因为对实验动物来说，20%的健康后代或许已经足够好，在人类身上就不行了。可毕竟这项技术已经有了，是不是未来就不需要男性了？每一次“人工精子”，甚至是每一个人工辅助生殖技术推出后，科学界与公众都会产生这样的讨论。
对此，赵小阳表示，“这项技术需要用到男性的遗传信息（体细胞），（与自然生育）唯一的差异就是可以在体外实现，而不是体内。”
目前看，人工精子技术未来的应用可能有两大类：一是作为科学研究的一个新载体，建立人类不育症的体外模型，用于人体不育机制研究和药物筛选；二是投入临床应用，体外获得病人体细胞来源的功能精子。
这项成果还处于研发阶段，如果未来投入临床应用，不但需要严格的、漫长的科学验证阶段，还要看是否符合伦理。
按照原卫生部于2003年修订的《人类辅助生殖技术伦理原则》，医务人员不得实施生殖性克隆技术，不得进行各种违反伦理、道德原则的配子和胚胎实验研究及临床工作。
北京大学人民医院计划生育与生殖医学科主任医师沈浣说，国内进行诱导生殖细胞的研究是可以的，但是诱导生殖细胞成功了，是否可以用来做人的胚胎，还需要通过伦理委员会进行伦理评估，“每家医院在临床上运用新技术，都要通过伦理委员会评估新技术对患者、后代、社会的利害”。
这样的讨论不仅涉及伦理，也有社会、法律等层面的问题。
比如，在未来如果人工精子、人工卵子、人工卵巢、人工子宫等技术都成熟了，即使是七八十岁的夫妇也能轻易地生孩子，那么当他们接受了人工生殖技术，孩子出生后还没成年时父母就去世了，谁来抚养？
虽然这些恼人的问题一时都还无法解答，对于那些真正的不孕不育患者，新技术是解救的唯一出路，不得不期待。他们甚至希望得更多。
随着国家二孩政策的放开，高龄生育的人群在怀孕时面临各种问题，最突出的问题就是女方没有卵子。而现有的人工辅助生殖技术中，在精子库找到精子很容易，但国内没有卵子库，要找到捐赠的卵子很困难。
面对这些生殖难题，多数患者还是寄望于生命科学领域的科学家们有所斩获。美国斯坦福大学遗传伦理学专家汉克·格雷利，在其最新出版的《性的终结与人类生殖的未来》一书中说：在20年到40年内，当夫妻想要孩子时，父亲只需要提供精子，母亲只需要提供一些皮肤细胞。格雷利声称，干细胞技术已经可以让他的设想成为现实。
确实，在生命科学中，尤其是干细胞领域，每一项科研进展似乎都会推动人工辅助生殖技术的发展，给不孕不育患者带来新希望。
不过正如沈浣所言，这些技术应用于人、作用于整个社会，一定要经过伦理的考验才能普及。并不是所有技术层面可行的新技术，就一定合理。
（端端荐自《财经》）
2016年2月底，一支由中国科学院、南京医科大学等组成的联合科研团队，在权威科学期刊《细胞·干细胞》（Cell Stem Cell）上发表了一项重磅科研成果，科学家利用小鼠的胚胎干细胞，在体外培育出了具有生殖功能的精子细胞，并成功用其繁衍出小鼠后代。
这对精子合格率不高的现代人而言，无疑是个利好消息。
全国各地捐精者数据显示，中国成年男子的精子合格率不到30%。不合格精子主要表现在精子浓度、活力、存活率、形态等方面。中国每8对育龄夫妇中就有1对存在不孕不育问题，不孕不育发病率在12.5%～15%左右，患者人数超过4000万。
这项在基础研究上取得的突破，虽然尚未实现用人体干细胞诱导分化出人工精子，临床应用还遥遥无期，但这一消息无疑给辅助生殖领域与广大的不育患者带来新的希望。
不过，技术的两面性，也引发医学界一连串的疑问，人工精子与睾丸中天然生成的精子是否实质等同，携带的遗传基因是否正常，是否会发生基因突变，子代的安全性是否可靠，若未来技术成熟至可用于临床，其背后的医学伦理将如何考量？
没有尾巴的“人工精子”功效如何
由中国科学院院士、中科院动物所研究员周琪领衔的这支科研团队，首次在体外模拟了精子的发育过程，并将得到的精子细胞直接注入小鼠卵细胞中，产生的健康小鼠后代已经存活了15个月，这批小鼠已经成功生育了下一代。
“人工精子”的培育过程是：科研人员将小鼠胚胎干细胞诱导分化成原始生殖细胞，然后将其植入一个人工模拟的“自然组织环境”，原始生殖细胞分裂产生功能性精子细胞。
普通的精子像小蝌蚪似的，这些人工精子不同，是圆的，并没有那条细长的尾巴。
体外模拟的重点是，找到能够模拟减数分裂过程的关键因子。在经过一些尝试后，科研人员“幸运”地在较短的时间内得到了这些缺一不可的关键因子。
减数分裂是一个非常关键的过程，也是体外诱导形成功能性精子的一个主要障碍。减数分裂，使性细胞配子的染色体数目减半，两性配子结合后，合子的染色体数目又重新恢复到亲本水平。这一过程使有性生殖的后代始终保持亲本固有的染色体数目，保证了遗传物质的相对稳定。
为了证明减数分裂确实在体外发生了，研究人员必须在研究结果中提供减数分裂特定时期的核DNA含量、正常的染色体数目和形态，以及体外诱导形成的精子细胞产生健康后代的能力等证据，这是“黄金标准”。
这一团队培育的人工精子只有一套染色体，说明整个培育过程确实经过了减数分裂关键的发育阶段。
在过去的20多年里，科学界一直尝试在实验室里培养出人工精子细胞，各国科学家各显神通。然而，这些研究都没能达到“黄金标准”，减数分裂指标不够，而且所获得的单倍体生殖细胞的功能性也没有得到验证。
“（我们的）研究最大差别是实现了生殖细胞在体外完成减数分裂过程，这是一个新起点。”周琪团队成员之一、如今已在南方医科大学任职的赵小阳表示。
最新的研究成果也还是有不足之处。如对于人工精子没有尾巴的特征，有专家就担忧，这样的人工精子无法自己游向卵子，只能借助外部注入来实现结合。
在周琪看来，人工精子的尾巴没有那么重要，“人工精子有可能发育出尾巴，但是从发育的角度来看，对小鼠是不需要的；人类在未来的应用中是否需要人工精子的尾巴，还需要进一步研究。”他说，精子有不同的发育阶段，培育出的小鼠精子是还没有变形的阶段，但其已经具有了精子的功能了，这是最重要的。
美国斯坦福大学博士维托里奥·塞巴斯蒂亚诺认为，这项科研进展是一个里程碑，尽管距离临床应用尚有不小距离，但是我们无法预料用这种方法得到的配子会对后代产生怎样的影响，这个话题非常值得讨论。
周琪团队也在关注“人工精子”会否基因突变，相关的研究也在跟踪进展。“任何生命科学研究，包括干细胞研究，存在变异的可能性都很大，这个问题是回避不了的，也是这个领域的热点问题。”周琪说，现在取得的成果还只是在基础研究、针对基本知识层面的挑战，“目前的人工精子培育技术还不是解决无精症的实际通道”。
有了试管婴儿技术，还需要人工精子
在等待培育人工精子的路上，各种辅助生殖技术已走得很卖力了，如接受捐精做试管婴儿的技术，就在各国被频繁应用。可调查显示，一些获得捐精的家庭并不快樂，这使人工精子技术的需求极为迫切。
30岁的刘川（化名），是山东省济宁市一家工厂的老板。今年初，妻子生下了体重6斤8两的儿子，这个很吉利的数字，让刘川很开心。
作为一名无精症患者，在医院做过多次精液分析与睾丸穿刺确诊后，刘川最终听从了主治医生的建议，接受由精子库提供的匿名精子，做人工授精手术。刘川并非孤例，仅山东省在去年就增加了7000多个周期的试管婴儿手术。
“一想到精子不是自己的，心里就觉得别扭。”刘川说。
在他的主治医生孙秀芹看来，刘川的情况并非孤例，“我们接触到的患者中，很多在通过试管婴儿技术生下宝宝后，都会有这样的心态”。孙秀芹是山东济宁第一人民医院生殖医学中心的主任医师，曾组建了鲁西南地区最大的生殖医学中心，并组织实施了济宁地区首例第一代试管婴儿、第二代试管婴儿、冻融胚胎试管婴儿手术。
前不久，孙秀芹参加了一个辅助生殖技术伦理会，会上一名辅助生殖领域的专家作报告称，在对接受供精人工授精手术的家庭进行随访时发现，600多个受访家庭，多半存在家庭不幸福的情况。 无精症患者靠供精进行试管婴儿手术，是目前的医学技术下，唯一的可行手段。
如果男方精子数量稀少或活动量不足，可以采用“第二代试管婴儿”技术，即直接将精子注射入卵母细胞胞浆内，以达到怀孕目的。卵子与精子要正常结合，一个卵子周围需要围绕2万个精子以上才能实现，而弱精症患者，精子数量远远达不到，只能用显微注射针人工将精子注射到卵子中。
无精症患者要想让女方受孕，只能用精子库里的捐赠精子，借助“第一代试管婴儿”技术，将精子与卵子放在体外共同培养，让精子和卵子的自由结合来实现受精过程。
一般在手术前，医生都会反復向夫妻双方强调手术后可能的心态变化，可仍然有很多家庭会出现问题，甚至会后悔生下试管婴儿。
“人工精子”技术的推出，显然，有望解决刘川们的烦恼。
“若干年后，这一技术成熟了，用体细胞就可以制造人工精子。临床上患有无精症的患者比较多，又都迫切希望要有自己血亲的后代，这对于患者与辅助生殖领域来说都是值得期待的。”孙秀芹表示。
逃不过的伦理讨论
人工精子技术用在人类身上还有很长的路要走，因为对实验动物来说，20%的健康后代或许已经足够好，在人类身上就不行了。可毕竟这项技术已经有了，是不是未来就不需要男性了？每一次“人工精子”，甚至是每一个人工辅助生殖技术推出后，科学界与公众都会产生这样的讨论。
对此，赵小阳表示，“这项技术需要用到男性的遗传信息（体细胞），（与自然生育）唯一的差异就是可以在体外实现，而不是体内。”
目前看，人工精子技术未来的应用可能有两大类：一是作为科学研究的一个新载体，建立人类不育症的体外模型，用于人体不育机制研究和药物筛选；二是投入临床应用，体外获得病人体细胞来源的功能精子。
这项成果还处于研发阶段，如果未来投入临床应用，不但需要严格的、漫长的科学验证阶段，还要看是否符合伦理。
按照原卫生部于2003年修订的《人类辅助生殖技术伦理原则》，医务人员不得实施生殖性克隆技术，不得进行各种违反伦理、道德原则的配子和胚胎实验研究及临床工作。
北京大学人民医院计划生育与生殖医学科主任医师沈浣说，国内进行诱导生殖细胞的研究是可以的，但是诱导生殖细胞成功了，是否可以用来做人的胚胎，还需要通过伦理委员会进行伦理评估，“每家医院在临床上运用新技术，都要通过伦理委员会评估新技术对患者、后代、社会的利害”。
这样的讨论不仅涉及伦理，也有社会、法律等层面的问题。
比如，在未来如果人工精子、人工卵子、人工卵巢、人工子宫等技术都成熟了，即使是七八十岁的夫妇也能轻易地生孩子，那么当他们接受了人工生殖技术，孩子出生后还没成年时父母就去世了，谁来抚养？
虽然这些恼人的问题一时都还无法解答，对于那些真正的不孕不育患者，新技术是解救的唯一出路，不得不期待。他们甚至希望得更多。
随着国家二孩政策的放开，高龄生育的人群在怀孕时面临各种问题，最突出的问题就是女方没有卵子。而现有的人工辅助生殖技术中，在精子库找到精子很容易，但国内没有卵子库，要找到捐赠的卵子很困难。
面对这些生殖难题，多数患者还是寄望于生命科学领域的科学家们有所斩获。美国斯坦福大学遗传伦理学专家汉克·格雷利，在其最新出版的《性的终结与人类生殖的未来》一书中说：在20年到40年内，当夫妻想要孩子时，父亲只需要提供精子，母亲只需要提供一些皮肤细胞。格雷利声称，干细胞技术已经可以让他的设想成为现实。
确实，在生命科学中，尤其是干细胞领域，每一项科研进展似乎都会推动人工辅助生殖技术的发展，给不孕不育患者带来新希望。
不过正如沈浣所言，这些技术应用于人、作用于整个社会，一定要经过伦理的考验才能普及。并不是所有技术层面可行的新技术，就一定合理。
（端端荐自《财经》）