女性能在太空中懷孕嗎？

近日，美國(guó)宇航局宣布了提前登月并建立永久基地的計(jì)劃，而各國(guó)航天機(jī)構(gòu)也在緊鑼密鼓地籌備載人火星任務(wù)。

當(dāng)人類即將成為多行星物種時(shí)，一個(gè)看似遙遠(yuǎn)卻無(wú)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(xué)的研究團(tuán)隊(duì)，在2026年3月27日發(fā)表在《通訊生物學(xué)》期刊上的一項(xiàng)研究，給出了令人意外的答案。

微重力環(huán)境下，精子的游動(dòng)方向感會(huì)嚴(yán)重受損，就像被蒙上眼睛、轉(zhuǎn)暈了方向。

這項(xiàng)研究由生殖免疫學(xué)家漢娜·萊昂斯和生物學(xué)家妮可·麥克弗森領(lǐng)導(dǎo)，他們利用一種名為“3D回轉(zhuǎn)器”的設(shè)備在地球上模擬太空微重力環(huán)境。

這臺(tái)機(jī)器通過(guò)持續(xù)旋轉(zhuǎn)讓細(xì)胞樣本失去“上下”的方向感，從而模擬失重狀態(tài)。

研究人員將人類、小鼠和豬的精子放入一個(gè)模仿雌性哺乳動(dòng)物生殖道的微型通道中，觀察它們?cè)谖⒅亓驼Ｖ亓l件下的表現(xiàn)差異。

結(jié)果令人震驚，在微重力條件下，成功通過(guò)通道迷宮的精子數(shù)量顯著減少，這一現(xiàn)象在三個(gè)物種中都得到了驗(yàn)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(huán)境下能夠成功找到穿過(guò)通道迷宮的精子數(shù)量顯著減少。

這種情況在所有實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭卸即嬖冢M管精子的物理運(yùn)動(dòng)方式?jīng)]有改變。

這表明它們的方向感喪失不是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)能力變化，而是其他因素導(dǎo)致的。

換句話說(shuō)，精子依然在游動(dòng)，速度和力量都沒有減弱，但它們找不到路了。

研究人員推測(cè)，這可能是因?yàn)槭チ酥亓Φ囊龑?dǎo)，精子無(wú)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(fā)現(xiàn)了一種可能的補(bǔ)救辦法。

當(dāng)研究人員向系統(tǒng)中添加孕酮，一種由發(fā)育中的卵子分泌、有助于引導(dǎo)精子的激素，之后情況出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī)。

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

麥克弗森解釋，孕酮就像一個(gè)化學(xué)信號(hào)，是卵子在排卵期釋放的生物學(xué)“歸巢信標(biāo)”。

精子表面有檢測(cè)這種信號(hào)的受體，利用它來(lái)定位并游向源頭。

不過(guò)她也坦言，實(shí)驗(yàn)中使用的孕酮濃度“遠(yuǎn)高于自然界中的水平”，因此還不能簡(jiǎn)單地把孕酮當(dāng)作太空生育的萬(wàn)能解藥。

如果說(shuō)導(dǎo)航問題還有希望解決，那么接下來(lái)的發(fā)現(xiàn)則更加棘手。

研究團(tuán)隊(duì)將小鼠精子暴露在微重力環(huán)境下4到6小時(shí)后，再讓它們與卵子結(jié)合，結(jié)果發(fā)現(xiàn)受精率比正常條件下下降了30%。

更令人擔(dān)憂的是，暴露時(shí)間越長(zhǎng)，影響越嚴(yán)重。

隨著暴露時(shí)間太久，胚胎發(fā)育出現(xiàn)延遲，有些情況下，形成胎兒的最早期細(xì)胞數(shù)量也減少了。

這些發(fā)現(xiàn)并非孤立的。

此前已有研究表明，太空飛行會(huì)影響男性的性激素水平和小鼠干細(xì)胞的分化。

2024年發(fā)表在《宇航學(xué)報(bào)》上的一項(xiàng)拋物線飛行研究也發(fā)現(xiàn)，經(jīng)歷快速重力變化后，人類精子的活力和運(yùn)動(dòng)能力顯著下降，其中曲線速度，也就是精子頭部沿實(shí)際行走軌跡的運(yùn)動(dòng)速度，受影響尤為明顯。

不過(guò)，好消息是，微重力似乎不會(huì)對(duì)精子的DNA完整性、形態(tài)、氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡產(chǎn)生明顯影響。

但人類和動(dòng)物的反應(yīng)并不完全一致。

一些研究顯示，同樣是微重力環(huán)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(duì)重力變化的適應(yīng)機(jī)制可能存在差異，不能簡(jiǎn)單類推。

那么，人類在太空生育還有希望嗎？

答案是謹(jǐn)慎的樂觀。

麥克弗森表示，盡管挑戰(zhàn)重重，但研究中仍然有相當(dāng)數(shù)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(huì)成為現(xiàn)實(shí)。

研究團(tuán)隊(duì)下一步計(jì)劃探索月球和火星等不同重力環(huán)境對(duì)生殖的影響，試圖弄清楚這些負(fù)面影響是隨著重力減小而逐漸加重，還是存在一個(gè)“臨界點(diǎn)”。

這個(gè)問題的答案，將直接決定未來(lái)太空定居點(diǎn)的設(shè)計(jì)。

或許我們需要在飛船和基地中配置人工重力系統(tǒng)，才能確保人類在宇宙中延續(xù)血脈。

在地球上繁衍后代，我們習(xí)以為常的重力，原來(lái)是如此重要的“助產(chǎn)士”。

當(dāng)人類準(zhǔn)備離開搖籃時(shí)才發(fā)現(xiàn)，自然早已將生存的密碼寫進(jìn)了每一個(gè)細(xì)胞的物理感知中。