體外配子是人類生育的最終歸宿?

瞻云

《人類之子》劇照

科幻片《人類之子》講述了這樣一個(gè)背景故事：2027年，地球上的所有人類失去了生育能力，連續(xù)19年都沒有出生一個(gè)嬰兒。面對(duì)即將到來的滅絕危機(jī)，人們藐視法律、肆意搶砸，整個(gè)世界逐漸走向了混亂和黑暗。

該科幻片講述的故事，可能會(huì)在未來上演。雖然當(dāng)前的世界總?cè)丝谶_(dá)到78億，已經(jīng)是1950年的3倍，但近年來的數(shù)據(jù)表明，全球近一半國家的生育率已經(jīng)降到了2.1以下，幾乎堪堪保持著人口替代水平。

除了第三世界的人口保持著高速增長外，一些發(fā)達(dá)國家的人口甚至出現(xiàn)了倒退。在人口衰退的大前提下，還有嚴(yán)峻的少子化和老齡化問題。比如在2019年，日本新生兒數(shù)量跌破90萬，65歲老人率卻高達(dá)28.41%。

發(fā)達(dá)國家人口的出生率越來越低，不僅僅是生育意愿問題，還有一個(gè)十分重要的原因：生育障礙。

/全球近一半國家的生育率已經(jīng)降到了2.1以下，幾乎堪堪保持著人口替代水平。/

鄰苯二甲酸會(huì)影響精子的產(chǎn)生

精子質(zhì)量腰斬

紐約西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的環(huán)境與生殖流行病學(xué)家莎娜·斯萬，在對(duì)男性精子數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)研究后發(fā)現(xiàn)，從1973年到2011年的38年間，西方男性的精子數(shù)量減少了59%。

按照這個(gè)趨勢，如果一直持續(xù)到2045年，男性精子的中位數(shù)將降到0，大量男性將因絕精而不能留下后代。

從世界衛(wèi)生組織歷年出臺(tái)的精子標(biāo)準(zhǔn)，也可以看出一些端倪。1940年的相關(guān)研究表明，男性每毫升精液的平均精子量為1.2億。而1980年，世界衛(wèi)生組織出臺(tái)的第一版精液分析標(biāo)準(zhǔn)，給出每毫升精液所含精子的正常值是6000萬。這或可說明，40年的時(shí)間里，男性的精子質(zhì)量降低了一半。

2000年，世界衛(wèi)生組織出臺(tái)的第四版精液分析標(biāo)準(zhǔn)中，正常值已經(jīng)只有2000萬。到了2010年，世衛(wèi)組織又更新了第五版精液分析標(biāo)準(zhǔn)，這一次已經(jīng)只剩1500萬。

科學(xué)研究表明，精子濃度大于6000萬，才是最佳授精濃度;4000萬～6000萬屬于正常受精范圍;低于4000萬，將可能影響受精能力;低于1500萬，受精能力已經(jīng)很低。

對(duì)于一些只有1500萬精子濃度的男性，不孕不育已經(jīng)發(fā)生。當(dāng)前世界范圍內(nèi)，每7對(duì)夫妻，就有1對(duì)存在懷孕問題。美國的一份研究表明，多達(dá)12%～15%的夫妻無法生育，大約有1/3屬于男性的原因。隨著男性精子的惡化，這個(gè)比例還將繼續(xù)升高。

男性精子質(zhì)量下降，可能和現(xiàn)代人生活方式、習(xí)慣以及環(huán)境息息相關(guān)。雖然尚不清楚具體原因，但至少有個(gè)重要的影響因素：化學(xué)物質(zhì)影響身體內(nèi)的荷爾蒙水平，從而影響精子的質(zhì)量。

例如，化工中常用的鄰苯二甲酸，是一種讓塑料變得柔軟且有彈性的物質(zhì)。但它進(jìn)入人體后，會(huì)干預(yù)和模擬睪酮，讓身體誤以為有了充足的性激素而不再生產(chǎn)，并最終導(dǎo)致睪酮水平的下降，從而影響到精子的產(chǎn)生。

而由于身體內(nèi)同樣有著微量的睪酮分泌，女性在鄰苯二甲酸的影響下，不僅會(huì)提前進(jìn)入青春期，還可能導(dǎo)致卵巢早衰，以及增加流產(chǎn)和早產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。

除此之外，讓塑料變得堅(jiān)硬的雙酚A（BPA），以及一些阻燃劑和殺蟲劑中的化學(xué)物，也有著類似的風(fēng)險(xiǎn)。

第三方配子或成家庭裂痕

雖然后天的飲食、健康和壓力水平等因素，不會(huì)影響男性精子內(nèi)的基因，但和這些行為相關(guān)的后天因素，卻與“表觀遺傳”密切相關(guān)。精子中的非DNA分子，可從“表觀遺傳”傳遞環(huán)境信息。但對(duì)確切分子機(jī)制，人類依舊知之甚少。

中科院研究員利用胚胎干細(xì)胞和基因編輯技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)老鼠同性繁殖

除了男性精子之外，女性卵子也面臨著諸多問題。雖然相同年齡段的女性卵子質(zhì)量，并沒有像男性這樣出現(xiàn)明顯的變化，但同樣存在一定的影響：年輕女性出現(xiàn)生育障礙問題的增速，已超過年長女性當(dāng)年的水平。

而且，隨著現(xiàn)代人晚婚、晚育，甚至大齡、超齡生子，女性的卵子質(zhì)量同樣面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。雖然凍卵技術(shù)可以為年輕女性提供未來的保障，但凍卵數(shù)量有限，并非100%成功，而且也不適用于沒凍過卵的大齡女性。

除此之外，相較于取精的方式，取卵方式對(duì)女性的傷害也大得多。取卯時(shí)，首先通過藥物進(jìn)行促排卵，誘導(dǎo)卵泡中的次級(jí)卵母細(xì)胞發(fā)育成熟，然后用長長的取卵針穿透子宮，取出成熟的卵子進(jìn)行冷凍。

自從1978年7月25日世界上首例試管嬰兒誕生以來，輔助生殖技術(shù)已經(jīng)解決了成千上萬夫婦的生育難題。然而，精子或者卵子有問題的夫婦，在輔助生殖方面卻不得不使用第三方的配子。

但調(diào)查顯示，許多使用第三方配子的家庭并不快樂，妻子使用第三方精子的男性尤為明顯?！耙幌氲骄硬皇亲约旱?，心里就覺得別扭?！边@幾乎成了無數(shù)使用第三方精子的男性的共同心聲。這樣的狀態(tài)常常導(dǎo)致家庭出現(xiàn)問題，很多人甚至后悔生下試管嬰兒。

體外配子未來將有突破

隨著現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展，這個(gè)現(xiàn)狀已經(jīng)有了改善的希望。早在上世紀(jì)90年代，就有科學(xué)家進(jìn)行過人造精子的研究。1994年，美國賓夕法尼亞州的研究人員在對(duì)小鼠進(jìn)行研究時(shí)，掌握了精原干細(xì)胞的移植方法。1996年，研究人員把健康老鼠的精原干細(xì)胞，植入了不能生育的老鼠體內(nèi)，并使得后者順利產(chǎn)生了精子。

這兩大突破，令人看到了人造精子的希望，但一直到20世紀(jì)結(jié)束，都沒有更多的進(jìn)展。2003年初，日本的一個(gè)科研小組才成功把老鼠的胚胎干細(xì)胞變成了精子細(xì)胞。

2006年是一個(gè)特殊的年份。日本科學(xué)家山中伸彌利用病毒作為載體，將Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc四個(gè)轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)入小鼠皮膚纖維母細(xì)胞，得到了類似胚胎干細(xì)胞和胚胎APSC多能細(xì)胞的一種細(xì)胞類型，將其命名為誘導(dǎo)I生多能干細(xì)胞。

該技術(shù)具有重大的突破意義。隨后不久，世界各地的科學(xué)家受到啟發(fā)，紛紛使用不同的方法，制造出了各種誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞。

2008年，科學(xué)家開始在各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞進(jìn)行探索。次年，科學(xué)家已經(jīng)證明，誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞擁有一定胚胎干細(xì)胞的能力。到了2012年，日本京都大學(xué)的研究人員有了更大的突破。他們先是把老鼠胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成了原始生殖細(xì)胞，然后又嘗試誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞轉(zhuǎn)化。

成功轉(zhuǎn)化出老鼠原始生殖細(xì)胞后，他們并沒有止步，而是將原始卵母細(xì)胞植入了雌鼠體內(nèi)，使之分化出了擁有完整功能的卵細(xì)胞，然后再通過試管技術(shù)，讓代孕的雌鼠成功生下了擁有繁殖能力的后代。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)成果證明了，誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為生殖細(xì)胞是完全可行的。但從老鼠到人身上，卻還有著技術(shù)上的天塹。2014年，日本京都大學(xué)同樣的研究團(tuán)隊(duì)，開始對(duì)人類誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)化。雖然他們也得到了人類的精子和卵子，但它們卻并不成熟。

2016年，西班牙的研究團(tuán)隊(duì)把人類皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化成了生殖細(xì)胞，但由于缺陷太多，該生殖細(xì)胞并沒有受精能力。2018年，京都大學(xué)的齋藤通紀(jì)，成功將女性的血細(xì)胞轉(zhuǎn)變成卵原細(xì)胞，人類的體外配子技術(shù)才得到了進(jìn)一步突破。

雖然從理論上來說，體外配子技術(shù)可以徹底解決人類不孕不育的問題，但時(shí)至今日，該技術(shù)尚未轉(zhuǎn)變出擁有生殖能力的人類精子或卵子。

單性別將產(chǎn)生后代

不過，在以往誘導(dǎo)并繁殖成功的老鼠后代中，通常只有20%左右的健康后代。人類要把體外配子技術(shù)運(yùn)用在自身上，還必須經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn)，到時(shí)候勢必又會(huì)有諸多新的人倫挑戰(zhàn)。

日本干細(xì)胞科學(xué)家山中伸彌

美國胚胎學(xué)家進(jìn)行取卵手術(shù)

/誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為生殖細(xì)胞是完全可行的。/

具體的運(yùn)用時(shí)間，有可能得到2035年以后去了。等到2050年，社會(huì)上可能已經(jīng)廣泛接受相關(guān)技術(shù)，那時(shí)候的人類社會(huì)將可能發(fā)生天翻地覆的變化。

到時(shí)候，無論是全球多達(dá)十億的不孕不育者，還是男、女同性戀者，都可以擁有自己的孩子。屆時(shí)，人造子宮技術(shù)也極有可能得到前所未有的突破，不僅男性可以產(chǎn)子，甚至女性也可能體外妊娠，完全避免親身分娩的風(fēng)險(xiǎn)。

在那樣的社會(huì)，女性不需要男性就能產(chǎn)生后代，而男性可能同樣如此。但不同的是，女性和女性不會(huì)產(chǎn)生男性后代，而男性和男性卻能產(chǎn)生女性后代。

當(dāng)然，那樣的人類社會(huì)，還會(huì)有更多更復(fù)雜的社會(huì)問題。這也是未來科技發(fā)展帶給社會(huì)的必然沖擊。但無論怎么樣，解決生育問題，依舊是當(dāng)下需要解決的頭等大事。