夫妻不孕不育18年，AI让他们怀上了

　　医生们花了两天都没找到精子，AI一小时就提取了44个。

　　撰文丨凌   骏

　　责编丨汪   航

　　近日，美国哥伦比亚大学生育中心报告，医生们通过人工智能技术，成功让一对夫妇拥有了第一个孩子。

　　此前的18年，罗西（化名）和丈夫走访了全球各地的生育中心，多次尝试试管婴儿技术，但均因男方的无精子症而失败。直到研究人员开发出了一套全新的AI系统，实现“大海捞针”，能在异常的精液中，捕捉到极其稀少的健康精子。

　　系统在精液样本中捕捉到了一颗精子

　　不仅仅是识别，“这套系统还能自动‘抓取’精子，动作异常‘轻柔’，被分离提纯的精子很快就可以用来使卵子受精。”该技术的发明者、哥伦比亚大学生育中心主任泽夫·威廉姆斯博士表示。

　　四川大学华西第二医院生殖男科主任李福平告诉“医学界”，这一发明具有重大的临床意义，“快速找到隐匿性精子症患者精液里的健康精子，提取它并最后还能用于受精。在不孕不育的诊疗上，人工智能未来将发挥重要作用。”

　　找到那颗精子

　　相关统计数据显示，全球约有1.65亿人受不孕不育影响，其中归因于男方或伴侣双方的占到50%。无精子症在男性中的发病率约为1%，占所有男性不育患者的10%-15%。

　　“无精子症是男性不育中最复杂的一种疾病，又分为梗阻性无精子症、非梗阻性无精子症，另外还有一种是隐匿性精子症。”李福平告诉“医学界”，“无论是哪种类型，若医生始终无法在精液中找到精子，则需要依赖睾丸穿刺，或者切开睾丸、显微取精的方式获得精子，从而才能完成辅助助孕。”

　　“但这种方式终归是有侵入性的操作，患者需要住院，涉及一系列医疗护理，同时成功率也视不同患者实际情况而不同，总体在50%左右。”李福平说。

　　据《时代周刊》报道，为了能顺利怀孕，罗西和丈夫试遍了各种方法，除了手术取精，他们还曾计划参与一些有争议的精子提取研究，需要用到一些可能损伤精子的化学物质。

　　走投无路之际，罗西夫妇得知哥伦比亚大学开发了一种名为“精子追踪与恢复（STAR）”的新技术，能通过AI、高速成像和机器人技术，帮助无精子症患者家庭实现生育。

　　研究人员介绍，这套系统的研发共耗时5年，团队先通过大量的数据，训练AI如何识别“正常精子”，之后植入了算法的芯片会和一根细管相连。遇到精液样本、启动仪器，显微镜上装载的高速摄像机迅速扫描样本，一旦发现精子细胞，系统便立即吸走它并转移至培养基中。

　　在投入使用前，为了测试有效性，研究人员还找来了一些即将被医生们放弃的精液样本，“生殖专家在这些样本上费了老大的力气，他们不想被机器‘抢了风头’。”威廉姆斯说，在其中一个样本中，医生们花了两天都没找到精子，AI系统一小时就提取了44个。

　　“正常人每次射精最多能有近2亿个精子，但有些患者可能只有十几，甚至几个，医生用肉眼去找，难度可想而知。”李福平告诉“医学界”，临床工作中，他也会碰到在首诊时帮患者看到了精子，之后却又再也找不到的情况。

　　人工智能是罗西夫妇最后的希望。今年3月，他们成为了该系统的第一例受益者。

　　当天，在罗西丈夫的精液样本被取走后，经快速扫描和识别，系统立即找到了3个“隐藏”的精子。仅不到2小时，研究人员就通知他们，精子已被顺利提取，并由医生完成了和卵子的受精，几天内就能移植到罗西的子宫。

　　18年失败的尝试经历，仅仅两小时就宣告终结。“每天早上醒来，我都不敢相信这是真的，直到看一眼扫描结果，我才确信自己怀孕了。”罗西在接受采访时表示，目前她已怀孕四个月，正在接受标准的产科护理，所有迹象都表明孕期进展顺利。

　　人工智能辅助生育

　　这不是学界第一次尝试利用人工智能来帮助无精子症患者。

　　此前，加拿大不列颠哥伦比亚大学的研究人员也开发了一套类似的AI模型，能在无精子症患者的精液样本中自动寻找稀有的精子。

　　事实上，男性精子质量的逐年下降已是不争的事实。西安交通大学生殖医学中心等机构的学者曾在一项研究中指出，1981年至2019年近40年间，中国健康男性的精子浓度和总数分别下降了36.95%和28.13%。

　　虽然通过AI提取“稀有精子”的逻辑相对清晰，但李福平告诉“医学界”，“要从2~10毫升的无精子症精液样本中，准确捕捉到可能仅有的十几个健康精子，中间到底是如何‘从大海里捞到这根针的’，存在着极大的技术难点。”

　　据李福平介绍，针对男性不育相关疾病，他和团队也正在利用AI技术展开一系列研究。自2020年起，李福平团队测量了我国1856个健康男性的正常形态精子，随后利用大数据分析，全球首次报道了亚洲正常生育男性的精子头部尺寸参考值。

　　同时，这一技术也在去年实现了转化。2024年，李福平团队开发的相关设备落地，能对不育男性的精子质量进行自动化分析，“如果未来也能结合‘自动提取’技术，先分析诊断，再让AI去找到样本中‘最好的精子’，会有更多不育家庭将从中受益。”

　　值得一提的是，不仅仅是针对男性不育，AI技术发展如火如荼，在整个辅助生殖领域，都在不断革新着传统的诊疗方式和理念。

　　今年4月10日，利用人工智能技术，美国科学家宣布在3700公里外，用遥控让一名40岁的妇女怀孕并产下一名健康男婴。据了解，这一系统能远程完成辅助生殖精子注射中的23个阶段，优化了注射时间，实现了操作标准化。

　　而当精子和卵子在体外形成胚胎后，复旦大学附属中山医院生殖医学中心主任董曦告诉“医学界”，目前她和团队正在开发一套AI系统，有望实时判断胚胎的发育状态。

　　“目前，医生们需要通过胚胎活检，也就是第三代试管婴儿技术，来鉴别胚胎的健康情况，但这不可避免需要在胚胎上进行一系列操作。”

　　董曦说，“如今，我们结合影像形态学和遗传等数据，利用AI分析胚胎的发育潜能、是否存在染色体疾病等，并提供客观的评估指标，把最具发育潜能的胚胎找出来，再移植到母亲体内。这不仅能极大提高辅助生殖的成功率，还有望大大降低相关医疗成本。”

　　在罗西怀孕后，威廉姆斯博士表示，无精子症只是人工智能可以解决的众多不孕不育问题之一，“随着AI技术发展，我们还能攻克更多难题，通过不断开发全新的技术，让那些被告知‘没有机会生育’的人，能拥有健康的孩子。”

　　参考文献：

　　1.陈益民,胡希,刘洋.人工智能在男性不育领域的应用进展[J].四川大学学报(医学版),2025,56(02):563-570.

　　2.Doctors Report the First Pregnancy Using a New AI Procedure，https://time.com/7291154/doctors-report-first-pregnancy-new-ai-procedure/

　　3.Lv MQ, Ge P, Zhang J, Yang YQ, Zhou L, Zhou DX. Temporal trends in semen concentration and count among 327 373 Chinese healthy men from 1981 to 2019: a systematic review. Hum Reprod. 2021 Jun 18;36(7):1751-1775. doi: 10.1093/humrep/deab124. PMID: 34046659.