想在太空怀孕？科学家发现精子在失重状态下难以游动

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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，那么接下来的发现则更加棘手。

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。

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。

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。

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。

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。

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。