人造精子正在“架空”男性？

陶愷

最近，關于人造精子的研究取得了重要的進展：以干細胞制造精子，并繁育出具有生育能力的下一代，并且其中的精子來自雌性，這一科學過程在與人類基因組類似的靈長類動物—猴子身上實現(xiàn)了。

這次的研究由南京醫(yī)科大學、中國科學院進行，并在科學期刊《細胞·干細胞》中發(fā)表。像所有努力進步、尋求突破口的技術一樣，本次研究成果突破了過去長期桎梏人造精子“向前一步”的技術瓶頸，且將實驗對象從小鼠第一次遷移到猴子—人類的“近親”身上。

人造精子距離真正進入人類的生活實踐中或許尚且遙遠，但討論與擔憂已然在輿論場中點燃，隨之而來，便是復雜的倫理難題與審視：人造精子能幫到誰？如果可以直接從女性身上培育人造精子，人類還需要男性嗎？

從“一次性”到“可持續(xù)”

雖然被通俗稱為“人造精子”，但人造精子并不是從無到有的完全“人工”，而是將人體的精原干細胞—即在男性睪丸中生成，原始的、尚未成熟的精子細胞，用技術提取出來，在體外環(huán)境中培育成精子，再與卵子結(jié)合，最終完成受精過程。

關于人造精子的研究也并非新鮮事。這項最初意在輔助因疾病無法生育的夫婦的技術，已經(jīng)持續(xù)進行了近30年時間。早在1994年，美國研究人員便在實驗小鼠中進行了精原干細胞移植，并在兩年后將健康雄性小鼠的冷凍精原干細胞植入不能生育的雄性小鼠體內(nèi)，使其順利產(chǎn)生了可供生育的精子。

2004年前后，哈佛醫(yī)學院用雄性小鼠的胚胎干細胞成功培育出精子細胞，并將其注入卵子中成功完成受精，2009年，英國紐卡斯爾大學卡里姆·納耶尼亞教授宣布首次造出人類的“人造精子”。

2012年，我國中科院上海生科院生化與細胞所李勁松團隊在研究中有了重大突破：證實單倍體孤雄干細胞具有可替代精子和快速傳遞基因修飾能力—通俗來講，就是“可再生能力”。

從前的研究中，人造精子都是將干細胞在體外分化，培育成一個獨立的精子。這個精子無法再次進行分裂或擴增，是不能“批量”、沒有“未來”的試驗品。但李勁松團隊的研究成果，讓人造精子也有了能夠在體外不斷培養(yǎng)、不斷繁殖的生命力—與人體內(nèi)自然產(chǎn)生的精子特性幾乎無異。

相關人造精子的研究發(fā)表于科學期刊《細胞·干細胞》2023年第 4 期

人造精子完成了一整套過往只能在雄性體內(nèi)完成的生殖繁育過程。

這項重大的突破成果也在2016年2月中科院、南京醫(yī)科大學等研究機構(gòu)組織的聯(lián)合科研團隊中獲得了應用。研究人員在實驗小鼠身上進行了一整套的實踐：利用小鼠胚胎干細胞培育出具有生殖功能、有生命力的精子細胞，并且使用這一人造精子成功獲得了小鼠后代。

此后，這一技術也不斷進行修正，最終，實驗小鼠的干細胞能夠順利分化成有功能的精子，不僅可以順利生產(chǎn)出后代，還是健康的、可生育的后代—從胚胎干細胞到“可持續(xù)”的后代，人造精子完成了一整套過往只能在雄性體內(nèi)完成的生殖繁育過程。

被“閑置”的男性

同樣的制備人造精子方式，遷移到了猴子、人類這樣的靈長類動物身上，又是漫長的探索過程—和一般哺乳類動物自體生產(chǎn)精子需要1個月左右的時間長度相比，人體若要自然制造精子需要近3個月的時間，是身體中最長、最復雜的進程之一。這漫長而復雜的過程，每一步的體外模擬都需要極度的精細與突破。

此次成功繁育實驗猴的突破，便是將這一復雜進程中最重要的一步—減數(shù)分裂成功完成。所謂減數(shù)分裂，是精子失去一半染色體，由此才能與有另一半染色體的卵子配對、產(chǎn)生胚胎的過程。在本次實驗中，研究人員用化學物、荷爾蒙及睪丸組織—無需完整睪丸，引導胚胎干細胞發(fā)展成精子細胞，并突破性完成了人工的減數(shù)分裂，不必等到細胞發(fā)育成為成熟精子，只要以體外人工授精方式將精子細胞注射進入卵子，便可孕育出胚胎。

由此，一個事實浮現(xiàn)出來：從有性生殖中無法缺失、至關重要的角色，變成一個介質(zhì)、橋梁，再到只需要“睪丸組織”碎片……人造精子技術每精進一步，便好像是對“男性”存在意義本身的消解。

人造精子是“流水線”產(chǎn)品，遺傳信息完全相同，對物種進化的危害有多大，沒人說得清。

甚至，不完整的“睪丸組織”好像也不再是必須：早在2008年，人造精子技術剛剛起步之時，納耶尼亞教授便提出，女性骨髓或可制成精子，一時引起軒然大波；2013年，日本京都大學的研究表明，皮膚細胞可以培育出原始生殖細胞，而原始生殖細胞放入睪丸及卵巢后，就可以分別生長為精子及卵子—在這個理論上，女性細胞也可以通過放入睪丸中發(fā)展成精子，那么兩名女性也可以繁殖出下一代；2023年，“睪丸”成了在實驗室中的“睪丸組織”。

未來，再過10年或更短，“睪丸組織”是否會是某種成熟的生產(chǎn)線“器皿”，徹底與個體男性脫離？在技術突飛猛進的現(xiàn)代社會，一切并非是天方夜譚。

科學的本意

多年以前，當精子庫出現(xiàn)時，國際社會便廣泛討論過男性在繁殖中的作用是否將被技術替代的話題。

李勁松院士曾在過往的采訪中表示，徹底拋棄男性的繁殖，“從技術層面是可以的”，但是如果從生物進化的角度來看，顯然是極不合理的。

精子的產(chǎn)生在減數(shù)分裂中會發(fā)生姐妹染色體的互換，由此不斷完成物種的進化。但人造精子是“流水線”產(chǎn)品，遺傳信息完全相同，對物種進化的危害有多大，沒人說得清。

事實上，即便收回長遠的目光，從目前的研究成果看，人造精子培育而出的生命質(zhì)量也令人擔憂。

首次造出人類“人造精子”的納耶尼亞教授所在的研究小組，曾進行過人造精子培育試管實驗鼠的觀察：在使用人造精子的400個受精卵中，僅有7只成功育出鼠崽。這7只中，1只出生后即死亡，另外6只在5個月后相繼死亡—而正常的老鼠平均壽命應為2年左右。

日本研究人員也曾在《自然》雜志發(fā)表了類似實驗：24只成功懷孕的小鼠，只有兩只順利生下來—其中也只有一只正常的，被命名為“月亮女神”。

實驗鼠尚且如此，對人類來說，更難以想象。

人造精子帶來的“單性繁殖”“男性無用”等話題，似乎讓人們忘記了它本來的科學目的。事實上，隨著現(xiàn)代社會的緊張節(jié)奏，環(huán)境、食物與水質(zhì)量堪憂等原因，精子質(zhì)量帶來的不育問題正在全球發(fā)生，其中比例較高的不育原因，便是睪丸無法產(chǎn)生健康的精子。人造精子的研究過程，既是為不育尋找一種新的解決方案，又是珍貴的探索：通過“制造”精子，科學家們能夠更接近精子的內(nèi)核、更了解精子的構(gòu)成，也就更容易知道缺失的功能該如何通過科學、醫(yī)療彌補。

此外，人造精子還可以修復諸多基因?qū)е碌倪z傳病：未來，若是人造精子技術成熟，一些父性攜帶的遺傳疾病或許可以通過人造精子的修復手段逆轉(zhuǎn)，那些“一代復一代”的痛苦就可以被終結(jié)。

研究人類的生命從何而來、尋找人的構(gòu)成、解開繁殖的謎團、尋找應對疾病的方式……科學的本意，大概不是想取代哪一類人、某一種性別，而是不斷在浩瀚世間“認識我自己”的求索。

特約編輯姜雯 jw@nfcmag.com