精子質量好壞居然可以用數學公式來描述？厲害了我的數學！

這一方程看似史蒂芬·霍金教授用來研究宇宙奧秘的公式，但其實它是用來描述精子質量的

看到這篇文章里這個複雜的數學公式，你或許會認為這是史蒂芬·霍金教授用來探索宇宙奧秘的。但你想的不對。

這個公式其實是用來定義「質量完美的精子」的，其中包含了很多飽受不孕不育之苦的夫婦的希望和期待。這一公式是由英國科學家們提出來的，該演算法描述的是一個精子在朝著卵子遊動過程中的效率高低，並且在演算法中已經考慮了諸如精子尾巴長度等很多細節因素。

該項目主管戴夫·史密斯博士表示：「這項技術將有望徹底革新不孕症治療手段。」

英國科學家們希望能夠通過這項技術，幫助生育困難的夫婦能夠選擇那些質量最佳的精子，從而實現最高可能的受孕

這裡所展示的這個公式還只是英國科學家們構建的一系列公式中的一條，其目的是幫助生育困難的夫婦能夠選擇那些質量最佳的精子，從而實現最高可能的受孕。英國伯明翰大學的團隊認為這些數學方法將幫助他們創建一個手機APP應用，其只需要數秒時間就能通過對男性精子放大圖像的分析，從而實現對精子質量高低的評估。該項目主管戴夫·史密斯（Dave Smith）博士表示：「這項技術將有望徹底革新不孕症治療手段。」

平均每6對夫婦中就有1對夫婦會存在生育障礙，在其中大約一半的案例中，男性精子質量的缺陷都是背後的罪魁禍首。但要想精確評估男性的精子質量卻仍然是一個難題，常常會出現判斷上的失誤。

阿蘭·帕西（Allan Pacey）教授是英國謝菲爾德大學男性不育診療方面的專家，他表示：「要想確定某個精子是否具有授精功能其實是很困難的事情。當前我們所採用的技術，其技術基礎仍然還是1952年時建立的。」因此，他認為對這項技術的改進對於像他這樣的醫生們來說將是一項重大福音。

目前，醫生們主要是通過在顯微鏡下目視觀察男性精液樣品，對其中包含的活動精子數量進行計數，另外還會觀察精子的形態和外觀——但最後他們所做出的關於精子質量的判斷卻是很主觀的。對於那些精子質量很差的男性而言，要想從其精液中挑選出質量高的精子來為女性授精難度更高，大大降低了不育患者診療整體的成功率。

而此次伯明翰大學的團隊相信他們將能夠徹底改進這項精子質量檢查與評估的精確性，方法就是通過利用高性能顯微鏡結合相機拍攝巨大數量的精子樣品並將數據輸入計算機，由計算機根據演算法給出基於數據的客觀結果。

史密斯博士表示：「這樣一來，我們就能夠將鏡下觀察和計數中間的人為誤差因素剔除。」為了確保做到這一點，他們重點關注兩個方面：精子的運動情況如何，以及精子頭部的形態。

史密斯博士的同事，傑克森·柯克曼-布朗（Jackson Kirkman-Brown）表示：「如果一個精子不能夠抵達卵子，那它就根本沒有機會讓卵子受精，因此精子的遊動能力是至關重要的。」

然而，精子的遊動方式並不是直線前進的，就像游泳名將菲爾普斯那樣。史密斯博士介紹說：「要知道精子基本上可以說是在一堆粘液中遊動，因此它們必須沿著S形路線曲折向前跋涉，而這個公式正是用於評價精子在這樣的運動中的表現好壞的。」

另外一項指標則是觀察精子所包含的DNA鏈條是否被「整潔完好」地包裹在其頭部內。精子非常微小，它們的身體只有大約千分之五毫米長，但科研人員們此前早已利用顯微放大技術拍攝到精子的高清圖像，而圖像分析軟體技術的進步讓計算機能夠實現對圖像中精子各項指標的自動分析。史密斯博士項目組的相關研究得到了英國工程與物理科學研究委員會的資助。

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