为精子“画像”

实验室检测人员集体观察精子形态图片。受访者供图

贾烨菻在制作精子形态片。受访者供图

作者 魏晞

编辑 杨杰

与公众想象不同，精子不只有教科书里的“蝌蚪”形态。在四川大学华西第二医院生殖男科检验主管技师贾烨菻眼里，精子有更细微的结构和特征：有的像梨子；有的像麦穗；有的精子没有头，只剩尾巴；有些精子的尾巴是卷曲的。

她的日常工作，是在显微镜下观察精子的生命力。最近两年，她所在的实验室开始使用人工智能系统观察精子。他们花了两年时间收集了1856个精子，再导入人工智能系统里，一一测量长短、周长、椭圆拟合度等。

2023年12月1日，华西二院生殖男科团队在《亚洲男科学杂志》上首次发表亚洲男性精子头部尺寸的参考值，其中包括14个具体的形态参数。

华西二院生殖男科主任李福平说，以往医学界对精子的研究和了解太少了，社会对男性不育的关注度也远远不够。“精子形态是临床评估男性生育力的重要指标，但长期以来，衡量精子形态的标准却很模糊。”

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华西二院男科实验室组长余林还看过“没头没尾”的精子。“许多精子是不规则形状的，歪七扭八，有的尾巴像发卡一样卷曲，有的尾巴像折尺折了一半。”精子有独特的游动方式和路径，按照世界卫生组织的标准，评级为A的精子会以25微米每秒的速度向前游动。

但不是所有精子都能齐头并进，贾烨菻见过有些动力不足的精子，像小区大爷一样遛弯，或是在原地转圈圈。

人类的精子是自然界最具多样性的细胞之一，它的活动性加大了检验人员的观察难度。目前，我国判断精子形态主要参照《世界卫生组织（WHO）人类精液检查与处理实验室手册》第6版，但不少检验人员告诉中青报·中青网记者，WHO手册对精子形态的描述很模糊，比如“大致椭圆”“表面光滑”。

什么才算“大致椭圆”，如何界定“表面光滑”？东南大学附属中大医院生殖医学中心副主任陆金春发现，当精子处于正常和不正常的临界点时，一线实验人员很难用WHO手册去判断，这使检验结果具有主观性。甚至检验结果和实验检测人员的性格有关，“越严谨的人观察到畸形精子的比例越高”。

他向中青报·中青网记者补充说，评估精子质量包括精子数量、形态、活力3个维度。其中，精子形态的判断最具主观性，一直是临床诊断的难点。

还有检验人员说，一些患者去不同医院做精子质量检测，得到的检验结果也不同。有时，同一个患者的精子样本，今天被评估为正常，过几天就被评估为异常。

结果正常与否对进一步的诊疗至关重要。贾烨菻说，精子形态关系着不育患者选择辅助生殖的方式，如果精子形态差，患者就不能选择IVI（阴道内人工受精）方案，改选IVF（体外受精和胚胎移植技术）方案，“判断精准能帮助患者省钱、省时间”。而且，既往研究对精子形态的描述最多仅有3个参数，难以描述有复杂特征的精子。

李福平说，他想通过研究建立测量精子形态的判断标准，统一精子形态评估的“度量衡”。

于是，从2022年年底开始，华西二院生殖男科的团队用人工智能系统捕捉精子的照片，放大数千倍投射到屏幕上，再组织七八个检验人员坐在实验室，集体标记数万个精子，以训练人工智能系统更好地判断精子的形态。

余林说，人工智能的识别准确率在95.5%以上，只有少数误识的情况需要人工复核。“以前实验室也想大规模测量精子形态，但是没有硬件支持。”

而且，以往在显微镜下，贾烨菻只能一个一个测量精子的长宽，测量项目有限，测量精子的数量也有限。人工智能系统能帮助检验人员看到肉眼看不到的精子轮廓，比如顶体占头部面积的比重，且两分钟就能完成一个样本的测量。

最后导入人工智能系统的1856个精子，是李福平团队花了两年时间收集的，只有一年内有过正常生育经历的男性的精子才能入选。

他们设计的14个参数包括：精子的大小，如长、宽、长宽比；精子的形状，如椭圆拟合度、周长拟合度；精子的面积，如顶体面积、头部面积；均匀度，如观察顶体表面的坑坑洼洼、内容物。

这个团队还特意给精子的不同形态参数设计区间值。余林说，以往检验人员对精子的标准严苛，检测结果有70%至80%的精子是异常的，“就像在一群人中挑选模特身材，但人家1.59米也是一个正常人。有时，稍微没那么椭圆的精子也能发挥正常功能”。

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关于精子的研究是如此“姗姗来迟”，以至于许多研究结果至今没有定论。

贾烨菻举例，早期文献普遍认为精子形态是评估男性生育能力和生殖潜力的重要指标，但近几年，有学者提出，精子形态与生育结果没有相关性，精子形态的正常率与最后受孕成功率、活产率无关。2017年一项研究发现，在“完全没有正常形态精子”的男性中，有30%的人依然能自然受孕。

她认为这和精子形态检测的主观性相关。在完成形态参数研究后，她未来还想研究精子形态和生育结局的相关性，她想弄清楚“究竟什么形态的精子能生，什么形态的不能生”。

为精子“画像”后，华西二院生殖男科开了14期培训班，给三甲、二甲医院100多位从事生殖医学的医生、检验人员讲述他们研究的“度量衡”，并倡导检测报告同质化，这带来的好处是，患者在不同医院不需要重复做精液检查。

“生殖医学研究本来就发展得晚，精子研究就更晚了。”余林未来还想做精子活力的研究，分析精子的运动状态，“就目前而言，各家人工智能厂商在精子活力的参数上也不统一，有的用路径速度，有的用直线速度”。

陆金春介绍，2023年，中国性学会生殖检验分会发布了3个与精子相关的专家共识，其中就包括《精子形态学分析中国专家共识》。这是在《世界卫生组织人类精液检查与处理实验室手册》第5、6版的基础上，结合临床实践和已发表文献，根据我国国情制定的。

该共识提到，精子形态学分析存在主观性强、质量控制困难、实验室结果互认度差的问题，检测结果受制片技术、染色方法、技术人员判断形态标准把握不同影响，因此，精子形态学分析操作标准化是首要任务。

此外，男性生育力在这些年下降了吗？研究人员并未得到确切结论。精子质量变差的说法主要来自20世纪90年代一篇论文。“以前的研究结论比较火，给大众留下这个印象。”陆金春说。

2023年，《临床检验杂志》发表了山东大学生殖医学研究中心2013年至2022年对接受常规精液分析的男性人群的质量检查，发现男性不同精子浓度、活动率、前向运动精子百分比人群占比变化不大，近10年不育男性精液质量变化不明显。

陆金春认为，男性不育发生率比以前高，很大原因是育龄变大。

余林也说，男性精子质量下滑的结论还有待医学界进一步研究，因为如今的精液检测标准和以往不同。

南京大学医学院附属鼓楼医院男科实验室主任石亮告诉中青报·中青网记者，当前对精子的研究结论有争议，也与地域性差异有关，单看一个医院的研究结论不够精准。比如，近三四年，鼓楼医院每年约3万个做精液检测的患者，精子质量下降不明显。

“反而在新冠疫情暴发初期，精子质量有所好转。”石亮认为，这只能看出不同的生活方式对精子质量有影响，如果想要更权威的关于精子质量的结论，需要有全国性、全球性大规模人群的研究。

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据世界卫生组织估计，全球每6个成年人中，就有一个受不孕不育影响。所谓男性不育，是指育龄夫妇有规律的性生活且未采取避孕措施，因男方因素导致女方12个月内未能自然受孕的情况。

余林介绍，临床上因不明原因不育的比例很高，这和检测手段不足有关。

“男性不育是身体出状况的信号。”李福平在临床发现，若无外在症状表现，男性一般不会轻易走到生殖男科的诊室，就诊畏难。有些患者质疑检验报告，一直复查、拖延，直到最后完全无精了。

李福平说，不仅精子研究滞后，长期以来，社会对男性不育的关注度也低，男科的发展和女性生殖专科差距大。这也让患者对不育有误区：有人用“月考”形容他的性生活，李福平说，每月只过一两次是不够的，正常来说，一对夫妻每周要过三四次性生活。

有的夫妇计算排卵期安排同房，男方平常过性生活没问题，一到妻子排卵期就发挥失常，而且随着备孕时间延长，发挥失常的发生率可能升高，这是心理因素造成的。

石亮介绍，有的患者看到精子形态检查报告，写着“畸形精子症”，误以为畸形精子会生出畸形胎儿。这时候，医生需要科普，精液异常不代表这个患者不能正常生育。还有患者确诊“无精子症”后沮丧，放弃治疗，但在临床上，有50%-60%机会能找到精子。

“网上流传的错误知识不少。”陆金春举例，有些夫妻备孕时，以为男方要提前禁欲一段时间，再在排卵期发生性生活更容易孕育孩子，但其实，禁欲时间越长，精子质量越差。此外，天气冷了，电热毯、温泉、桑拿会对精子有负面影响。

余林认为，应该把更多医学知识科普给大众。比如，人类精子库不只有年轻大学生捐出的精子，肿瘤患者在化疗前可以做自精保存，还有慢性肾病、糖尿病、自身免疫性疾病、非肿瘤血液疾病的患者可保存精子。一些从事危险职业的工作人员也可以保存精子。“精子的保存冷冻比卵子简单，复苏后存活率比卵子高。”

石亮发现，国内不少团队已针对精子做出有突破性的研究，比如南京医科大学成功实现了睾丸组织的体外培养，并把以这种方式培育的精子用于辅助生殖生产健康的小鼠后代。

他认为，就目前发展而言，我国的生殖医学并不落后。过去生殖中心归属妇产科，以女性为主，男性大多去泌尿外科，但泌尿外科又不以治疗不育为主。“未来，男科应该在更多医院成为独立科室，转变人的思想观念。”