女性能在太空中怀孕吗?

近日,美国宇航局宣布了提前登月并建立永久基地的计划,而各国航天机构也在紧锣密鼓地筹备载人火星任务。

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当人类即将成为多行星物种时,一个看似遥远却无法回避的问题浮出水面,人类能否在太空中繁衍后代?

阿德莱德大学的研究团队,在2026年3月27日发表在《通讯生物学》期刊上的一项研究,给出了令人意外的答案。

微重力环境下,精子的游动方向感会严重受损,就像被蒙上眼睛、转晕了方向。

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这项研究由生殖免疫学家汉娜·莱昂斯和生物学家妮可·麦克弗森领导,他们利用一种名为“3D回转器”的设备在地球上模拟太空微重力环境。

这台机器通过持续旋转让细胞样本失去“上下”的方向感,从而模拟失重状态。

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研究人员将人类、小鼠和猪的精子放入一个模仿雌性哺乳动物生殖道的微型通道中,观察它们在微重力和正常重力条件下的表现差异。

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结果令人震惊,在微重力条件下,成功通过通道迷宫的精子数量显著减少,这一现象在三个物种中都得到了验证。

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麦克弗森博士在采访中解释,与正常重力条件相比,微重力环境下能够成功找到穿过通道迷宫的精子数量显著减少。

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这种情况在所有实验模型中都存在,尽管精子的物理运动方式没有改变。

这表明它们的方向感丧失不是因为运动能力变化,而是其他因素导致的。

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换句话说,精子依然在游动,速度和力量都没有减弱,但它们找不到路了。

研究人员推测,这可能是因为失去了重力的引导,精子无法像在地球上那样与通道壁保持有效接触,从而迷失了方向。

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研究发现了一种可能的补救办法。

当研究人员向系统中添加孕酮,一种由发育中的卵子分泌、有助于引导精子的激素,之后情况出现了转机。

在100微摩尔浓度的孕酮作用下,人类精子的导航能力部分恢复到了正常重力水平。

麦克弗森解释,孕酮就像一个化学信号,是卵子在排卵期释放的生物学“归巢信标”。

精子表面有检测这种信号的受体,利用它来定位并游向源头。

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不过她也坦言,实验中使用的孕酮浓度“远高于自然界中的水平”,因此还不能简单地把孕酮当作太空生育的万能解药。

如果说导航问题还有希望解决,那么接下来的发则更加棘手。

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研究团队将小鼠精子暴露在微重力环境下4到6小时后,再让它们与卵子结合,结果发现受精率比正常条件下下降了30%。

更令人担忧的是,暴露时间越长,影响越严重。

随着暴露时间太久,胚胎发育出现延迟,有些情况下,形成胎儿的最早期细胞数量也减少了。

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这些发现并非孤立的。

此前已有研究表明,太空飞行会影响男性的性激素水平和小鼠干细胞的分化。

2024年发表在《宇航学报》上的一项抛物线飞行研究也发现,经历快速重力变化后,人类精子的活力和运动能力显著下降,其中曲线速度,也就是精子头部沿实际行走轨迹的运动速度,受影响尤为明显。

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不过,好消息是,微重力似乎不会对精子的DNA完整性、形态、氧化应激和细胞凋亡产生明显影响。

但人类和动物的反应并不完全一致。

一些研究显示,同样是微重力环境,海胆和果蝇的精子反而游得更快。

这提醒我们,不同物种对重力变化的适应机制可能存在差异,不能简单类推。

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那么,人类在太空生育还有希望吗?

答案是谨慎的乐观。

麦克弗森表示,尽管挑战重重,但研究中仍然有相当数量的健康胚胎在微重力条件下成功形成。

这给了我们希望,在太空中繁衍后代或许有一天会成为现实。

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研究团队下一步计划探索月球和火星等不同重力环境对生殖的影响,试图弄清楚这些负面影响是随着重力减小而逐渐加重,还是存在一个“临界点”。

这个问题的答案,将直接决定未来太空定居点的设计。

或许我们需要在飞船和基地中配置人工重力系统,才能确保人类在宇宙中延续血脉。

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在地球上繁衍后代,我们习以为常的重力,原来是如此重要的“助产士”。

当人类准备离开摇篮时才发现,自然早已将生存的密码写进了每一个细胞的物理感知中。