精子竟然有这么多泳姿，还能如此......狂野？

狂野型，螺旋型，狂野螺旋型......



2016年菠萝科学奖 发明奖解读新鲜出炉啦！

“世界真奇妙！”、“做人真美好！”很多男性朋友第一次发自内心地产生这样的感慨，可能就是在经历了开头这段人生体验之后。“小蝌蚪”对男性有多重要的意义也就可想而知。然而想对它们进行细致的研究，可不是一件容易的事情。

众所周知，在细胞的尺度上，精子可以说是游得比谁都快。这可就给科学家添了不少堵，想粗略地观察一下“小蝌蚪”游泳没什么难度，但想仔细地研究它们游动的细节可就要命了：如果不算它们的小尾巴，精子身长只有4-5微米，想看清这货长啥样，都要用高倍数显微镜放大了才行。但精子每秒可以移动几十倍于自身体长的距离，高倍的镜头根本没法追随它们前行的脚步，更别说分析运动的姿态了。



“出人命”的事情！游得能不快吗？！

那咋整？我们只能一辈子远远望着精子先生向前奔跑的背影，配上“无敌是多么寂寞”的BGM吗？不！科学家们绝对不会答应！发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的一篇论文里 ，加州大学洛杉矶分校的苏亭伟等三人，为了搞清楚精子到底是怎么花式游泳的，特意发明了一种全息影像技术，终于成功弄清了精子的移动方式。



啊~ 这次~ 终于不寂寞了~

鉴于传统的显微镜镜头实在是行动迟缓，苏教授等人就将它无情地抛弃了，他们将含有精子的样品放在一块小芯片上。在芯片正上方放置了一个红色LED灯，让灯光在芯片上留下每个精子水平移动时头部的阴影，在另一个角度放置蓝色LED灯，使精子垂直移动时产生的阴影也得以被芯片记录。


图1. 左图为全息影像系统的示意图，右图为重组的1575个精子运动的3D模型图。不同的颜色代表同一个精子头部处于这个位置时的时间。






你别说，还真的有！精子先生们虽然都是摇着小尾巴往前冲，但它们的姿势水平是不一样的！精子前进的具体形式竟然可以被细分为4种：普通型、螺旋型、狂野型和狂野螺旋型。

怎么样？名字是不是特别炫酷？尤其后两种，狂野中透露出一股不羁和洒脱。然而走狂野路线的，不管是人还是精子都是少数派。大约有超过90%的精子采取的是普通前进方式：前进速度极快，能达到每秒140微米，近自己身长的40倍。不过就算是普通型，漫漫长路上也难免几次沉沦：在前进时，它们也会偶尔像醉汉一样左右摇晃。

4%-5%左右的精子也许患有强迫症，它们能走成一个非常完美的螺旋型。剩下的精子就比较豪放了，有一些走得非常狂野，喜欢横冲直撞；而另一些则东施效颦，走法介于文艺型和狂野型之间，不伦不类 （图2）。


图2. 精子四种不同的运动方式。小图为顶视图。

虽然游泳姿态被狡猾的人类发现了，但精子表示你们还是图样：为什么我们有四种泳姿你们猜出来没？背后的机理你们弄清楚没？对我们的活性有什么影响你们知不知道？都不知道还得意啥？接着做研究啊你们！反正又不缺原材料【喂…

“天下武功，无坚不摧，唯快不破。”苏教授等人用自己的研究给这句话来了一发实力打脸：两束LED光就把问题解决了，不破你妹啊又不是金钟罩铁布衫。

虽然想要对“小蝌蚪们”更懂一点，还需要付出更多的努力，但目前学界对这项不用显微镜的观察技术也很是兴奋，对于想要把精子从头到尾研究个透的科学家们来说，这无疑是一项利器，需要看清其他微观物体的实验室也有了新的研究思路。“下一步？我们要看清精子先生的小尾巴！”苏亭伟的导师如是说。



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