精子“欺骗”科学家300多年！研究显示：精子像钻头一样螺旋前进

众所周知，精子对人类繁衍后代的意义不言而喻，在精子和卵子结合之前，成千上万的精子需要经过漫漫征程奋力游向卵子。

在这一征程中，有些会因为体力不济而中途歇气了；有些没有干劲而早早放弃了；有些可能在原地打转，从未出发；还有些因走错方向夭折了......

最终只有一两个强壮的精子顺利通过层层“关卡”，与卵子“终成眷属”，从此才有了新生命的诞生。

如此一来，为了赢得卵子的青睐，每个精子不仅要拼尽全力往正确的方向前进，还要有极强的竞争力。那么，精子是如何“追”到卵子的呢？

精子的前进方式

精子本身十分渺小，整体长度仅有55微米，这是什么概念呢？大约相当于人的头发直径的一半。

三百多年来，科学家们一直认为精子是像“小蝌蚪”一样摆动前进游向卵子，最早追踪精子运动轨迹的人是列文虎克。

列文虎克是荷兰显微镜学、微生物学的开拓者，1665年，列文虎克研制出了第一架“显微镜”，并着了魔似的将自己能够想到的小东西一个接一个地放在镜下，观看它们的“庐山真面目”。

为了满足好奇心，他用自己发明的显微镜观察自己的精液，发现了精细胞，并且这样描述精子：

“它具有尾巴，蛇形扭动前进，如同水中的鳗鱼一般”

后来的科学家们用显微镜从上方往下看，得到的答案基本都与列文虎克相同：精子像小蝌蚪一样左一扭，右一扭向前进。

然而，科学家们万万没想到，这其实是一样视错觉，三百多年后才发现，原来人类精子的运动并非此前的认识。在二维图像下，精子竟然“欺骗”了我们三百多年。

布里斯托大学的 Hermes Gadelha 博士、墨西哥国立自治大学的 Gabriel Corkidi 博士和 Alberto Darszon 博士采用最先进的 3D 显微镜和数学技术，率先重建了精子尾部的 3D 真实运动。

他们采用一架每秒拍摄超过 55 000 帧的高速相机，配合带有压电装置的显微镜载物台，以极高的速率上下移动样品，制作出首张精子尾部的3D细胞结构图。

研究发现，精子的尾部结构十分复杂，由近一千个不同类型的“元件”构成。其中有一个重要“元件”名为“微管蛋白”，类似弹簧附在精子尾部，能使精子产生弯曲并帮助其游动。

此前，科学家们一直认为精子是这样游动：

然而结果显示，精子并非像蝌蚪一样来回摆动，而是像钻头一样螺旋式旋转：

从重建的三维图像可以看出，精子尾巴围绕游动方向旋转的同时，精子头部也在有节奏地旋转，犹如钻头一般，而尾巴始终只往一个方向摆动。

这项研究发表在《科学进展》（Science Advances）杂志上，揭示了精子的尾巴实际上只朝一侧摆动。人们形象地将精子这种游动方式比喻成像“开瓶器”一样前进，也是十分有趣了。

研究人员表示，先进的 3D 显微镜技术使我们看到了精子具有的惊人能力，今后或许还会揭露出更多精子背后的“秘密”，帮助我们更深入研究和认识人类的受精过程。