人工授精技術的歷史演變

人工授精技術的歷史演變

人工栽培不僅在保護珍稀物種方面發(fā)揮著非常重要的作用。例如，山羊的教育基本上取決于人工教育，所以山羊的母親說“喜歡孩子”。這也是人工創(chuàng)造（蜜蜂、魚、家禽等）充分利用優(yōu)良品種、加速優(yōu)良品種繁殖的重要途徑。對于人類本身來說,這項技術在治療不育、促進優(yōu)生等方面也起到了重要作用。那么,究竟什么是人工授精技術呢?人工授精技術是代替自然交配的一種繁殖技術,即從雄性取出的精液經必要的處理后,注入雌性生殖器官內,從而使卵子授精,達到繁衍后代的目的。1斯波尼kraft的精子18世紀初,人們發(fā)現(xiàn)了胎生動物的卵,19世紀末才觀察到卵與精子的結合。因此,在18世紀上半葉,人們并不知道精子到底在個體發(fā)生中起什么作用,在受精過程中,起決定因素的到底是無精子的液體,還是精子或“精子的氣味”。1771年,生理學家斯帕蘭查尼(L.Spallanzani)開始用顯微鏡研究蛙的精子。在他的授精實驗中,最引人注目的是精液過濾實驗,他將雌蛙系上他設計的緊緊貼身的塔夫綢“褲子”(能讓部分精液透過但精子則不能),穿在和這些特殊服裝的蛙像平時一樣可以交配。交配后雖然雌蛙產下很多卵,但是沒有一個可以發(fā)育。后來從精巢中取出精液把它小心地“涂”在卵上,這樣處理的卵就可以正常發(fā)育成蝌蚪,沒有與精液接觸過的卵則解體了。他用實驗的方法發(fā)明了最初的人工受精方法。1776年,他偶然發(fā)現(xiàn)如果將人或馬的精液埋藏于0℃以下的冰雪中一段時間,復溫后,其中部分精子仍然存活。但這個發(fā)現(xiàn)當時并未引起人們的重視。1780年,斯帕蘭查尼將雄犬的精液注入到一頭發(fā)情的母犬的子宮內,62天后母犬產下了3只小仔。19世紀后期,在法國和丹麥等國,科學家們還進行了馬的人工授精實驗。2供精者精子人工授精20世紀上半葉,人工授精技術逐漸發(fā)展成為一種改良家畜品種的有效手段。前蘇聯(lián)學家伊萬諾夫是首位將家畜人工受精從實驗性質轉變?yōu)樾竽良夹g的科學家,從而促進了世界家畜人工受精技術的發(fā)展。他在《家畜人工授精》等著作中指出,受精的本質是精子和卵子的結合,而性行為(交配)和精液中的副性腺分泌物并非授精必不可少的條件。1921年伊萬諾夫首先用人工授精技術進行馬匹的改良,獲得成功,他同時還對牛和綿羊進行人工授精。由于戰(zhàn)爭和動亂,他的工作曾一度中斷,在蘇聯(lián)蘇維埃政權的支持下,伊萬諾夫在莫斯科建立了中央實驗育種站,大力推廣人工授精技術。1936年,蘇聯(lián)已采用人工授精方法繁育了600多萬只綿羊等家畜,在家畜改良和培育新品種方面取得了顯著效果。同年,丹麥E.索倫森等人建立了世界上第一個乳牛的人工授精合作組織。1938年美國也開始建立了乳牛人工授精組織。第二次世界大站結束后,家畜人工授精的歐洲和北美的發(fā)展加快腳步,尤其是乳牛人工授精,在技術上更趨于完善,應用效果和授胎率逐步提高,人工授精機構也逐年增多。1844年,WiamParcoast用供精者的精液,為丈夫嚴重少弱精的婦女進行了人工授精獲得成功,這項技術就是供精者精子人工授精,為因男性無精或嚴重少弱精而不育的家庭,提供了生育的機會。1890年杜萊姆遜(Dulemson)將供精者精子人工受精技術應用于臨床。19世紀到20世紀上半葉,人工授精技術的研究和應用有了較快的發(fā)展?？墒?在人工授精技術應用過程中出現(xiàn)一個困擾科學家的問題,就是精子不易長期保存和遠途運輸,從而限制了這一技術的更大范圍的普及和應用。3不同階段的人工精子庫1938年至1942年間,精子冷貯技術取得了第一次突破。霍格蘭和玻瑞克絲用快速冷凍法將人精液貯存于液態(tài)氮中(-196℃),復溫后得到20～40%的存活率,改進技術后可達更高。雖然液氮為無毒、方便控制的制冷源,但是精子在冷貯過程中不可避免地受到了損傷,這就需要找到一種有效的物質保護精子。1949年科學家波爾熱找到了這種物質——甘油。他用甘油稀釋雞的精液,在酒精干冰(-79℃)下冷凍,使部分精子保持存活,可稱為精子冷貯技術的第二次突破。此后,由于精液冷凍保存技術的逐步成熟,使家畜人工授精技術的發(fā)展和應用又進入了一個新階段。1954年,加拿大、美國開始大規(guī)模應用冷凍精液給母牛授精。70年代以來,牛的人工授精中用冷凍精液幾乎完全取代了用新精液,甚至用冷凍保存20多年的精液給母牛輸精也成功生下了小牛。1980年,我國用冷凍精液授精的奶牛已占90%以上。1953年,美國阿肯色大學醫(yī)學中心的謝爾曼等用甘油作保護劑,用干冰(-79℃)為制冷源,對人的精液貯存了3個月,復溫后得到67%的冷凍存活率。1954年,世界上第一例由冷凍精液人工授精的嬰兒于美國誕生。隨著人們對冷凍損傷、冷凍保存機制的進一步了解,謝爾曼提出了更簡便、更有效的人精子冷凍方法,以10%甘油做冷凍保護劑,再將混合后的精液懸于液氮蒸汽,即以16～25攝氏度/分鐘的速度降溫至-75℃,然后再浸于液氮中于-196℃冷凍。這就是直至目前人們仍然廣泛使用的精子人工冷凍儲存方法。從此,人類精液冷凍貯存進入了新時代,使人們關于精子銀行的設想有了現(xiàn)實基礎。1983年我國湖南醫(yī)學院生殖工程研究組用冷凍精液的人工授精取得成功,嬰兒發(fā)育正常,順利產出。1984年上海第二醫(yī)學院用洗滌過的丈夫的精子施行人工授精獲得成功。如今,人工授精這一技術已廣泛運用于臨床,許多國家建立了人類冷凍精子庫,全世界人工授精嬰兒已超過30萬。1986年,青島醫(yī)學院建成了我國第一座人類精子庫。衛(wèi)生部日前公布,截至2007年6月30日,全國共審批了95家機構開展人類輔助生殖技術,10家機構設置人類精子庫。人工受精技術的不斷突破造福了人類,但是,這項技術如果操作不慎或應用不慎就將會給人們帶來巨大的痛苦和社會問題。為規(guī)范對人類輔助生殖技術和人工精子庫發(fā)管理,2001年,國家衛(wèi)生部頒布實施了《人類輔助生殖技術管理辦法》和《人類精子庫管理辦法》,并于當年8月1日起實施。隨后,又分別頒布實施了《人