旋转前进的人类精子

一直以来 ，我们都认为精子就像蝌蚪那样左右摆动尾巴向前游动 。近来 ，一项应用高速3D显微镜的研究更新了我们对精子运动模式的认识 ：实际上是一种巧妙地旋进模式 。

三百多年前 ，没有人知道精子的存在 ，直到17世纪显微镜的出现 。在显微镜下 ，列文虎克观察到人类精液中有“数以千计沙粒般大小的微型动物正在游动” ，他在自己的研究中写道 ：“那些微小的生物长着比自己身体长五六倍的细尾巴 。

它们蜿蜒前行 ，靠尾巴的摆动来推进 ，就像是蛇在水中游 ，仿佛在向某个重要的目的地冲刺 。”

科学发展至今，我们对精子结构及功能的认识已经有了翻天覆地的变化 。然而 ，对精子如何游动的看法就没有什么改变 。任何使用现代显微镜观察精子运动的人 ，都会不约而同地得出相似的结论 ：精子就像蝌蚪那样 ，通过左右摆动尾巴向前游动。

但是 ，人类又一次被自己的眼睛欺骗了 ，最新的研究显示 ，普通显微镜下的影像完全是一个巧妙的误会 。精子的运动实际上非常难以观察 ，它的尾巴直径不超过2微米 ，而且精子的尾巴摆动的速度也非常快 ，一秒钟可以鞭打超过20次 。

如果要准确的观察精子运动 ，我们需要一个超高速相机 ，才可以准确抓拍一个以难以置信的高速不停振荡的物体 。

这简直是异想天开 ，但是 ，现代科技巧夺天工地解决了这个问题 。

来自布里斯托大学和墨西哥国立自治大学的研究人员 ，在生育科学方面的最新研究 ，打破了人们普遍接受的关于精子像蝌蚪一样“游动”的观点 。

他们利用高速3D显微镜结合数字技术 ，首次解密了精子的3D运动模式 。在高速3D显微镜的帮助下 ，科学家能通过多个平面来观测精子尾部的摆动方式 。

研究显示 ：精子并不是对称地左右摆动尾巴游泳 ，而是不对称地旋转前进 。

人类精子的头部会沿着一根轴进行逆时针转动 ，尾巴则以游动方向为轴进行同步旋转。这一结果刷新了人类过去的认知 ：人类精子不是对称性地摆动尾部 ，而是像顽皮的水獭一样旋转式游动前进——精子如同旋转的陀螺般“钻”进液体中 ，头部向一侧旋转 ，与此同时尾巴也会跟着旋转 ，并且尾部旋转的幅度在空间上是不对称的 ，这就产生了精子前进的推力 。

而之前 ，之所以会误认为精子的摆动是对称的 ，是因为2D观测时只能得到一个平面内的信息 ，无法获得全面的空间信息 。

超过一半的不孕不育是由男性因素造成的 ，理解人类精子的运动 ，是开发未来诊断工具以识别不健康精子的基础 。如今在诊所和研究中使用的计算机辅助精液分析系统 ，仍然使用2D视图来观察精子的运动 。

这一发现 ，可能为男性弱精子症的临床评估带来新的变革 。