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生命科学发展了数百年，现在我们看似可以解释很多以前无法解释的现象，可以治疗、预防很多疾病，这大大提高了人类的寿命。 并且我们知道了生物遗传规律；可以在微观层面知道很多事情的作用机理，甚至我们可以根据自己的意愿改变一个生物的性状、育种出自己想要的品种。 这样说来我们貌似已经掌握了生命的真谛，有种充当造物主的感觉。但真实的情况是，关于生命我们只了解到了一些皮毛而已。 就拿最简单的例子来说，我们就错了340年。在地球上每时每刻都在进行着生殖繁衍的活动，雄性会把自己的遗传物质传递给雌性。 然后雌雄个体的遗传物质结合以后就会诞生出由双方基因随机组合形成的新个体后代，但是雄性在传递遗传物质的时候，并不是直接把精子就送到了目的地。  完事以后，精子具有短暂的生命，寿命从8小时到6天不等，这要看当时精子自身所处的环境，也就是说它游到了什么位置。所以数以亿计的精子会参加一场人生中最重要的赛跑，争分夺秒。 落后的肯定会被早早的淘汰死亡，最后只有那么1到2颗精子能够与卵子集合。由于他们所经历的赛道狭窄、弯曲、且布满了沟沟坎坎、死胡同； 更重要的是那里的环境粘稠少液、而且精子是逆流而上，科学家一直就想知道精子是如何游动的？  精子的形状相比大家都看到过，说它们有生命感觉十分确切，因为他们的外形十分像一只蝌蚪。17世纪的时候，人类首次看到了精子的模样，而且也看到了他们在液体中游动的样子。 列文·虎克是荷兰的一个纺织品商人，他没有受过专业的教育，却成为了有名的生物学家，甚至被称为微生物学之父。  在他从事纺织品行业的时候，为了对衣服布料的品质进行判定，他经常用放大镜看布料的细节，为了得到更好的效果，经常改进观察设备，因此慢慢积累了非常丰富的镜片处理经验。 他这个人除了做生意以外，业余时间还对科学富有极大的兴趣，1674年发明了显微镜，不仅用来观察布料，更多的时间是在观察身边各种微小的事物。 1674年，他发现了以前从未报告过的微小生物，这其实就是我们现在熟知的微生物，此时他使用的显微镜可以倍率达到了约200倍。  之后，1677年，列文·虎克用显微镜检查了精子，并给皇家学会的秘书写了一封信，信中写道:“精子的尾巴像蛇和鳗鱼一样游动。” 列文·虎克一生制作了不少于500个显微镜，目前有9个保留在欧洲博物馆，这些显微镜中最高倍率为266倍，分辨率为1.35µm至4µm。 不仅是列文·虎克，当时很多科学家拿起显微镜都观察了精子，确认了它们游泳的方式，因此列文·虎克的发现就成为了定论。  通过显微镜俯视它们的时候，看到了精子有蝌蚪一样的尾巴，而且游动的时候尾巴会左右摆动，通过摇晃身体来游泳。 这一点我们一直深信不疑，因为我们可以在现实世界中找到同样的游动方式，例如：蛇、鳗鱼。看起来这样的游动方式十分合理。 但是最近科学家利用最新的技术进行观察的结果，否定了我们数百年来的认识，其实精子游泳的方式并非左右摆动而是以螺旋的方式前进。  科学家使用了最新的3D显微镜和数学计算得出结论，并在7月31日，将研究成果发表在《Science Advances》上。 最新的发现认为：精子游泳的方式并非左右摆动尾巴，它游泳的方式其实像水濑一样。下图就是水濑的游动方式。  除了水濑还有一个很好的类比，也就是太阳系的行星跟随太阳在银河系中穿行的样子。下图：  行星不仅在自转，而且还在绕太阳公转，并且跟随太阳在前进。如果我们用3D动画再现精子的游泳方式其实是这样的。  观察它的轨迹，你会发现精子也在自转，而尾巴则以画圆圈的方式摆动。  从前面看是这样。  Gadelha等研究人员使用每秒记录5万5000帧的高速摄像机，确认了精子的运动。研究人员对这个发现感到非常惊讶，之后花了2年时间，进行了多次确认。 这个发现被认为有成为解开精子的运动和健康之谜的钥匙的可能性。研究人员希望从这一发现开始，对男性受精能力的研究能够有所进展。 这样的运动方式比之前人们认为的左右摆动有非常大的优势，螺旋前进在粘稠少液的情况下有更强的动力，并且稳定性更为出色，也更更容易控制方向。 我们不得不感叹小小精子的移动方式居然包含着宇宙的真理，从动物的游泳，到太阳系的运动。足以见得宇宙从小到大都遵循着同样的基本原理。 当我们下次仰望星空的时候，你应该会想到，我们正在乘坐地球飞船，以精子游动的方式在宇宙中穿行。 |
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