為解決人類生育難題，科學(xué)家和醫(yī)生做了哪些努力？

韓毅冰：輔助生殖的第一代、第二代、第三代，都是廣大老百姓的口語化表達(dá)，用科學(xué)的定義來說，它是不規(guī)范的。第一代、第二代、第三代輔助生殖技術(shù)，它并不是一個隨著時間推移不斷發(fā)展的技術(shù)?，F(xiàn)在第一代試管嬰兒（技術(shù)），是指普通的IVF體外受精技術(shù)。

第二代試管嬰兒技術(shù)是單精子注射技術(shù)，這兩個技術(shù)中，IVF確實是早于第二代單精子注射技術(shù)，但是現(xiàn)在這兩個技術(shù)都在使用，它們之間有不同的適應(yīng)征，并不能說明第二代比第一代好。

所謂的第三代試管嬰兒技術(shù)，是指胚胎的種植前診斷，應(yīng)用于有遺傳疾病的患者。第一代體外受精技術(shù)用于精子正常的男性患者的精子進(jìn)行體外的受精，就是把卵子和精子放在一起，讓它自己去受精，那究竟是哪個卵子受精，它會自然選擇。

第二代單精子注射技術(shù)是針對于精子數(shù)量不足的情況，我們在體外處理精子之后，然后再把它放進(jìn)（體內(nèi)）。

當(dāng)精子活力比較弱或者沒有達(dá)標(biāo)時，就需要一些輔助手段，我們通常會用一根針把精子選擇性的注入到卵子里面去，這時候的精子就不存在競爭性了。

因為三個技術(shù)都有不同的適應(yīng)征，所以目前都在同時應(yīng)用。

04 科學(xué)家、醫(yī)生的貢獻(xiàn)

葉水送：在輔助生殖領(lǐng)域，國內(nèi)外有很多科學(xué)家做出了重要的貢獻(xiàn)。比方說如張明覺、羅伯特·愛德華茲、張麗珠等人，您能簡單的介紹一下他們這些人的貢獻(xiàn)嗎？

韓毅冰：張明覺教授的主要貢獻(xiàn)是做出試管小鼠和試管兔子，以及發(fā)現(xiàn)精子獲能現(xiàn)象。但現(xiàn)在的研究發(fā)現(xiàn)，受精過程中存在跟分子的其他作用。雖然現(xiàn)在精子獲能的概念已經(jīng)過時，但是張明覺先生發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過某種方法處理之后，精子處于一種狀態(tài)，他定義這種狀態(tài)為獲能，只有獲能的精子和卵子結(jié)合在一起才能受精，這是一個里程碑式的發(fā)現(xiàn)。

愛德華茲教授是英國劍橋的胚胎學(xué)家，他的主要貢獻(xiàn)是在1978年的7月25號試驗誕生了第一個試管嬰兒路易斯·布朗。

他通過腹腔鏡取卵，然后在體外受精，在胚胎受精的第一天就把它再移回輸卵管，盡管它的體外操作時間只有一天，但是這個解決了路易斯·布朗媽媽輸卵管堵塞的問題，最終這個試管嬰兒出生了。2010年他獲得諾貝爾生理學(xué)獎。

張麗珠教授是北醫(yī)三院的婦產(chǎn)科醫(yī)生，她在1988年成功讓中國第一例試管嬰兒出生。雖然她整個發(fā)明過程復(fù)制了國外的經(jīng)驗，但是她克服了很多的困難。

當(dāng)時存在技術(shù)壁壘，我們也沒有去國外實地學(xué)習(xí)（的機會），只是知道這種做法是可以實現(xiàn)的。據(jù)說當(dāng)時她的取卵針都是自己磨的，她克服了很多困難，包括我們的很多試劑、儀器、設(shè)備都是國產(chǎn)的，在這種情況下，1988年我們國家出生第一個試管嬰兒——鄭萌珠，這是非常了不起的。

05 國內(nèi)生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域前沿工作

葉水送：目前國內(nèi)有很多學(xué)者，在生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域做出了很多前沿的工作，您能簡單的介紹一下嗎？

韓毅冰：我們中國在輔助生殖領(lǐng)域是后來居上的，雖然我們第一個試管嬰兒落后了世界十年，但目前我們有很多的技術(shù)都是領(lǐng)先于世界的。比方說胚胎的種植前診斷（第三代試管嬰兒技術(shù)）。

第三代試管嬰兒（技術(shù)）又分為幾種，一種就是在染色體上的種植前診斷PGT-A，另外一種是單基因疾病的PGT-M，最后一種是多基因疾病的PGT-P。

PGT-A

PGT-M

PGT-P

染色體異常PGT-A，在國外首先大規(guī)模應(yīng)用，同時我們國家在PGT-A方面也開展了大量的工作。我們國家首先做的是PGT-P，就是多基因的診斷。比方說黃荷鳳教授，去年她做了糖尿病人家族的嬰兒研究，黃教授的團(tuán)隊把糖尿病家族中一個嬰兒的特定基因篩除，使這個嬰兒糖尿病患病風(fēng)險變得很低。

黃荷鳳院士懷抱低風(fēng)險糖尿病試管嬰兒

第二個是胚胎PIMS技術(shù)，即胚胎種植前診斷的甲基化篩查，這也是我們國家最先研發(fā)的技術(shù)。它跟前面說的三種PGT是不一樣的，它是診斷胚胎DNA表觀遺傳學(xué)的變化。表觀遺傳學(xué)并不涉及到DNA的序列的問題，更不涉及到單基因、多基因的變化，只是DNA上甲基化有些變化。DNA的修飾是通過AGCT來進(jìn)行的，AGCT都是一樣的，但它們的甲基化情況不一樣，有的甲基化了，有的沒有甲基化。用陳子江教授和劉江教授她們發(fā)明的PIMS技術(shù)，通過對表觀遺傳修飾的診斷，試管嬰兒的成功率能夠提高到80%以上。

第三個我們國家比較先進(jìn)的技術(shù)，就是謝曉亮教授發(fā)明的非侵入性胚胎前種植診斷。他通過收集囊胚的培養(yǎng)液，檢測培養(yǎng)液中的DNA，給它拼接出來之后，就能代表胚胎的DNA的水平，這種非侵入性的診斷在我們國家也進(jìn)行了開展。

葉水送：目前，我們國家確實有很多學(xué)者在生殖醫(yī)學(xué)這個領(lǐng)域做出很多前沿的工作。

06 三親嬰兒技術(shù)是什么？

葉水送：今年年初英國出現(xiàn)了一個三親嬰兒，就是通過置換線粒體的方式誕生了一個健康的寶寶，您能不能介紹一下這個技術(shù)是什么？

韓毅冰：三親寶寶它主要是指DNA的來源，我們知道試管嬰兒有父親、母親，父親代表一方基因中的一親，母親代表一方基因中的一親，它是代表著卵子細(xì)胞核里的DNA，卵子它本身含有一個線粒體。線粒體是一種非常特殊的細(xì)胞器，它為人體機體細(xì)胞呼吸作用提供養(yǎng)分。

線粒體內(nèi)是有DNA的，同時我們的線粒體都是母源的，不管是男寶寶還是女寶寶，DNA都是母源DNA，所以三親嬰兒是針對有線粒體疾病的女性患者。這些患者排出的卵子由于有線粒體疾病，卵子受精之后無法發(fā)育成胚胎，線粒體不能提供足夠的養(yǎng)分來供這個胚胎發(fā)育。為了實現(xiàn)這些患者當(dāng)母親的夢想，胚胎學(xué)家就嘗試著把健康女性的線粒體，注入到有線粒體疾病的母親的卵子中去，當(dāng)精子進(jìn)入卵子之后，受精卵里面就有三種來源的DNA，組成了一個胚胎，彌補了線粒體功能的障礙，這樣就獲得了一個三親寶寶。

07 對不孕不育夫婦做輔助生殖的建議

葉水送：對于不孕不育的夫婦，如果做輔助生殖應(yīng)該考慮哪些因素？您作為臨床專家，有哪些建議？

韓毅冰：對患者來說，想要去尋找試管嬰兒的服務(wù)，首先要大致知道導(dǎo)致不孕的原因。我們會用針對性的手段去做試管嬰兒，有些人覺得“反正都做試管嬰兒了，不在意原因”，這是不科學(xué)的。

比如說有的時候存在患者只需要服用一點藥物就可以自然懷孕，不需要做試管嬰兒的情況。因此，我們要知道是男方因素還是女方因素。

如果是女方因素，那么是卵巢的因素、輸卵管的因素還是子宮內(nèi)膜的因素，跟遺傳因素有沒有關(guān)系，如果有遺傳因素，那么需要去做遺傳學(xué)診斷，如果沒有，就可以放棄遺傳學(xué)診斷的方法，直接做試管嬰兒。

目前我們提供試管嬰兒的服務(wù)技術(shù)中，越來越趨向于自然，越小的干涉越好。

葉水送：今天非常感謝韓老師給我們不孕不育還有輔助生殖方面的一些科普知識。

本文為科普中國·星空計劃扶持作品

團(tuán)隊/作者：深究科學(xué)

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出品：中國科協(xié)科普部

監(jiān)制：中國科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司

來源：深究科學(xué)