想在太空懷孕？科學家發現精子在失重狀態下難以游動

女性能在太空中懷孕嗎？

近日，美國宇航局宣布了提前登月并建立永久基地的計劃，而各國航天機構也在緊鑼密鼓地籌備載人火星任務。

當人類即將成為多行星物種時，一個看似遙遠卻無法回避的問題浮出水面，人類能否在太空中繁衍后代？

阿德萊德大學的研究團隊，在2026年3月27日發表在《通訊生物學》期刊上的一項研究，給出了令人意外的答案。

微重力環境下，精子的游動方向感會嚴重受損，就像被蒙上眼睛、轉暈了方向。

這項研究由生殖免疫學家漢娜·萊昂斯和生物學家妮可·麥克弗森領導，他們利用一種名為“3D回轉器”的設備在地球上模擬太空微重力環境。

這臺機器通過持續旋轉讓細胞樣本失去“上下”的方向感，從而模擬失重狀態。

研究人員將人類、小鼠和豬的精子放入一個模仿雌性哺乳動物生殖道的微型通道中，觀察它們在微重力和正常重力條件下的表現差異。

結果令人震驚，在微重力條件下，成功通過通道迷宮的精子數量顯著減少，這一現象在三個物種中都得到了驗證。

麥克弗森博士在采訪中解釋，與正常重力條件相比，微重力環境下能夠成功找到穿過通道迷宮的精子數量顯著減少。

這種情況在所有實驗模型中都存在，盡管精子的物理運動方式沒有改變。

這表明它們的方向感喪失不是因為運動能力變化，而是其他因素導致的。

換句話說，精子依然在游動，速度和力量都沒有減弱，但它們找不到路了。

研究人員推測，這可能是因為失去了重力的引導，精子無法像在地球上那樣與通道壁保持有效接觸，從而迷失了方向。

研究發現了一種可能的補救辦法。

當研究人員向系統中添加孕酮，一種由發育中的卵子分泌、有助于引導精子的激素，之后情況出現了轉機。

在100微摩爾濃度的孕酮作用下，人類精子的導航能力部分恢復到了正常重力水平。

麥克弗森解釋，孕酮就像一個化學信號，是卵子在排卵期釋放的生物學“歸巢信標”。

精子表面有檢測這種信號的受體，利用它來定位并游向源頭。

不過她也坦言，實驗中使用的孕酮濃度“遠高于自然界中的水平”，因此還不能簡單地把孕酮當作太空生育的萬能解藥。

如果說導航問題還有希望解決，那么接下來的發現則更加棘手。

研究團隊將小鼠精子暴露在微重力環境下4到6小時后，再讓它們與卵子結合，結果發現受精率比正常條件下下降了30%。

更令人擔憂的是，暴露時間越長，影響越嚴重。

隨著暴露時間太久，胚胎發育出現延遲，有些情況下，形成胎兒的最早期細胞數量也減少了。

這些發現并非孤立的。

此前已有研究表明，太空飛行會影響男性的性激素水平和小鼠干細胞的分化。

2024年發表在《宇航學報》上的一項拋物線飛行研究也發現，經歷快速重力變化后，人類精子的活力和運動能力顯著下降，其中曲線速度，也就是精子頭部沿實際行走軌跡的運動速度，受影響尤為明顯。

不過，好消息是，微重力似乎不會對精子的DNA完整性、形態、氧化應激和細胞凋亡產生明顯影響。

但人類和動物的反應并不完全一致。

一些研究顯示，同樣是微重力環境，海膽和果蠅的精子反而游得更快。

這提醒我們，不同物種對重力變化的適應機制可能存在差異，不能簡單類推。

那么，人類在太空生育還有希望嗎？

答案是謹慎的樂觀。

麥克弗森表示，盡管挑戰重重，但研究中仍然有相當數量的健康胚胎在微重力條件下成功形成。

這給了我們希望，在太空中繁衍后代或許有一天會成為現實。

研究團隊下一步計劃探索月球和火星等不同重力環境對生殖的影響，試圖弄清楚這些負面影響是隨著重力減小而逐漸加重，還是存在一個“臨界點”。

這個問題的答案，將直接決定未來太空定居點的設計。

或許我們需要在飛船和基地中配置人工重力系統，才能確保人類在宇宙中延續血脈。

在地球上繁衍后代，我們習以為常的重力，原來是如此重要的“助產士”。

當人類準備離開搖籃時才發現，自然早已將生存的密碼寫進了每一個細胞的物理感知中。