体外配子是人类生育的最终归宿?

瞻云

《人类之子》剧照

科幻片《人类之子》讲述了这样一个背景故事：2027年，地球上的所有人类失去了生育能力，连续19年都没有出生一个婴儿。面对即将到来的灭绝危机，人们藐视法律、肆意抢砸，整个世界逐渐走向了混乱和黑暗。

该科幻片讲述的故事，可能会在未来上演。虽然当前的世界总人口达到78亿，已经是1950年的3倍，但近年来的数据表明，全球近一半国家的生育率已经降到了2.1以下，几乎堪堪保持着人口替代水平。

除了第三世界的人口保持着高速增长外，一些发达国家的人口甚至出现了倒退。在人口衰退的大前提下，还有严峻的少子化和老龄化问题。比如在2019年，日本新生儿数量跌破90万，65岁老人率却高达28.41%。

发达国家人口的出生率越来越低，不仅仅是生育意愿问题，还有一个十分重要的原因：生育障碍。

/全球近一半国家的生育率已经降到了2.1以下，几乎堪堪保持着人口替代水平。/

邻苯二甲酸会影响精子的产生

精子质量腰斩

纽约西奈山伊坎医学院的环境与生殖流行病学家莎娜·斯万，在对男性精子数据进行系统研究后发现，从1973年到2011年的38年间，西方男性的精子数量减少了59%。

按照这个趋势，如果一直持续到2045年，男性精子的中位数将降到0，大量男性将因绝精而不能留下后代。

从世界卫生组织历年出台的精子标准，也可以看出一些端倪。1940年的相关研究表明，男性每毫升精液的平均精子量为1.2亿。而1980年，世界卫生组织出台的第一版精液分析标准，给出每毫升精液所含精子的正常值是6000万。这或可说明，40年的时间里，男性的精子质量降低了一半。

2000年，世界卫生组织出台的第四版精液分析标准中，正常值已经只有2000万。到了2010年，世卫组织又更新了第五版精液分析标准，这一次已经只剩1500万。

科学研究表明，精子浓度大于6000万，才是最佳授精浓度;4000万～6000万属于正常受精范围;低于4000万，将可能影响受精能力;低于1500万，受精能力已经很低。

对于一些只有1500万精子浓度的男性，不孕不育已经发生。当前世界范围内，每7对夫妻，就有1对存在怀孕问题。美国的一份研究表明，多达12%～15%的夫妻无法生育，大约有1/3属于男性的原因。随着男性精子的恶化，这个比例还将继续升高。

男性精子质量下降，可能和现代人生活方式、习惯以及环境息息相关。虽然尚不清楚具体原因，但至少有个重要的影响因素：化学物质影响身体内的荷尔蒙水平，从而影响精子的质量。

例如，化工中常用的邻苯二甲酸，是一种让塑料变得柔软且有弹性的物质。但它进入人体后，会干预和模拟睾酮，让身体误以为有了充足的性激素而不再生产，并最终导致睾酮水平的下降，从而影响到精子的产生。

而由于身体内同样有着微量的睾酮分泌，女性在邻苯二甲酸的影响下，不仅会提前进入青春期，还可能导致卵巢早衰，以及增加流产和早产的风险。

除此之外，让塑料变得坚硬的双酚A（BPA），以及一些阻燃剂和杀虫剂中的化学物，也有着类似的风险。

第三方配子或成家庭裂痕

虽然后天的饮食、健康和压力水平等因素，不会影响男性精子内的基因，但和这些行为相关的后天因素，却与“表观遗传”密切相关。精子中的非DNA分子，可从“表观遗传”传递环境信息。但对确切分子机制，人类依旧知之甚少。

中科院研究员利用胚胎干细胞和基因编辑技术成功实现老鼠同性繁殖

除了男性精子之外，女性卵子也面临着诸多问题。虽然相同年龄段的女性卵子质量，并没有像男性这样出现明显的变化，但同样存在一定的影响：年轻女性出现生育障碍问题的增速，已超过年长女性当年的水平。

而且，随着现代人晚婚、晚育，甚至大龄、超龄生子，女性的卵子质量同样面临着严峻挑战。虽然冻卵技术可以为年轻女性提供未来的保障，但冻卵数量有限，并非100%成功，而且也不适用于没冻过卵的大龄女性。

除此之外，相较于取精的方式，取卵方式对女性的伤害也大得多。取卯時，首先通过药物进行促排卵，诱导卵泡中的次级卵母细胞发育成熟，然后用长长的取卵针穿透子宫，取出成熟的卵子进行冷冻。

自从1978年7月25日世界上首例试管婴儿诞生以来，辅助生殖技术已经解决了成千上万夫妇的生育难题。然而，精子或者卵子有问题的夫妇，在辅助生殖方面却不得不使用第三方的配子。

但调查显示，许多使用第三方配子的家庭并不快乐，妻子使用第三方精子的男性尤为明显。“一想到精子不是自己的，心里就觉得别扭。”这几乎成了无数使用第三方精子的男性的共同心声。这样的状态常常导致家庭出现问题，很多人甚至后悔生下试管婴儿。

体外配子未来将有突破

随着现代生物医学的发展，这个现状已经有了改善的希望。早在上世纪90年代，就有科学家进行过人造精子的研究。1994年，美国宾夕法尼亚州的研究人员在对小鼠进行研究时，掌握了精原干细胞的移植方法。1996年，研究人员把健康老鼠的精原干细胞，植入了不能生育的老鼠体内，并使得后者顺利产生了精子。

这两大突破，令人看到了人造精子的希望，但一直到20世纪结束，都没有更多的进展。2003年初，日本的一个科研小组才成功把老鼠的胚胎干细胞变成了精子细胞。

2006年是一个特殊的年份。日本科学家山中伸弥利用病毒作为载体，将Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc四个转录因子转入小鼠皮肤纤维母细胞，得到了类似胚胎干细胞和胚胎APSC多能细胞的一种细胞类型，将其命名为诱导I生多能干细胞。

该技术具有重大的突破意义。随后不久，世界各地的科学家受到启发，纷纷使用不同的方法，制造出了各种诱导性多能干细胞。

2008年，科学家开始在各个领域，对诱导性多能干细胞进行探索。次年，科学家已经证明，诱导性多能干细胞拥有一定胚胎干细胞的能力。到了2012年，日本京都大学的研究人员有了更大的突破。他们先是把老鼠胚胎干细胞转化成了原始生殖细胞，然后又尝试诱导性多功能干细胞转化。

成功转化出老鼠原始生殖细胞后，他们并没有止步，而是将原始卵母细胞植入了雌鼠体内，使之分化出了拥有完整功能的卵细胞，然后再通过试管技术，让代孕的雌鼠成功生下了拥有繁殖能力的后代。

这个实验成果证明了，诱导性多能干细胞转化为生殖细胞是完全可行的。但从老鼠到人身上，却还有着技术上的天堑。2014年，日本京都大学同样的研究团队，开始对人类诱导性多功能干细胞进行转化。虽然他们也得到了人类的精子和卵子，但它们却并不成熟。

2016年，西班牙的研究团队把人类皮肤细胞转化成了生殖细胞，但由于缺陷太多，该生殖细胞并没有受精能力。2018年，京都大学的斋藤通纪，成功将女性的血细胞转变成卵原细胞，人类的体外配子技术才得到了进一步突破。

虽然从理论上来说，体外配子技术可以彻底解决人类不孕不育的问题，但时至今日，该技术尚未转变出拥有生殖能力的人类精子或卵子。

单性别将产生后代

不过，在以往诱导并繁殖成功的老鼠后代中，通常只有20%左右的健康后代。人类要把体外配子技术运用在自身上，还必须经过一系列的实验，到时候势必又会有诸多新的人伦挑战。

日本干细胞科学家山中伸弥

美国胚胎学家进行取卵手术

/诱导性多能干细胞转化为生殖细胞是完全可行的。/

具体的运用时间，有可能得到2035年以后去了。等到2050年，社会上可能已经广泛接受相关技术，那时候的人类社会将可能发生天翻地覆的變化。

到时候，无论是全球多达十亿的不孕不育者，还是男、女同性恋者，都可以拥有自己的孩子。届时，人造子宫技术也极有可能得到前所未有的突破，不仅男性可以产子，甚至女性也可能体外妊娠，完全避免亲身分娩的风险。

在那样的社会，女性不需要男性就能产生后代，而男性可能同样如此。但不同的是，女性和女性不会产生男性后代，而男性和男性却能产生女性后代。

当然，那样的人类社会，还会有更多更复杂的社会问题。这也是未来科技发展带给社会的必然冲击。但无论怎么样，解决生育问题，依旧是当下需要解决的头等大事。