人工授精技术的历史演变

人工授精技术的历史演变

人工栽培不仅在保护珍稀物种方面发挥着非常重要的作用。例如，山羊的教育基本上取决于人工教育，所以山羊的母亲说“喜欢孩子”。这也是人工创造（蜜蜂、鱼、家禽等）充分利用优良品种、加速优良品种繁殖的重要途径。对于人类本身来说,这项技术在治疗不育、促进优生等方面也起到了重要作用。那么,究竟什么是人工授精技术呢?人工授精技术是代替自然交配的一种繁殖技术,即从雄性取出的精液经必要的处理后,注入雌性生殖器官内,从而使卵子授精,达到繁衍后代的目的。1斯波尼kraft的精子18世纪初,人们发现了胎生动物的卵,19世纪末才观察到卵与精子的结合。因此,在18世纪上半叶,人们并不知道精子到底在个体发生中起什么作用,在受精过程中,起决定因素的到底是无精子的液体,还是精子或“精子的气味”。1771年,生理学家斯帕兰查尼(L.Spallanzani)开始用显微镜研究蛙的精子。在他的授精实验中,最引人注目的是精液过滤实验,他将雌蛙系上他设计的紧紧贴身的塔夫绸“裤子”(能让部分精液透过但精子则不能),穿在和这些特殊服装的蛙像平时一样可以交配。交配后虽然雌蛙产下很多卵,但是没有一个可以发育。后来从精巢中取出精液把它小心地“涂”在卵上,这样处理的卵就可以正常发育成蝌蚪,没有与精液接触过的卵则解体了。他用实验的方法发明了最初的人工受精方法。1776年,他偶然发现如果将人或马的精液埋藏于0℃以下的冰雪中一段时间,复温后,其中部分精子仍然存活。但这个发现当时并未引起人们的重视。1780年,斯帕兰查尼将雄犬的精液注入到一头发情的母犬的子宫内,62天后母犬产下了3只小仔。19世纪后期,在法国和丹麦等国,科学家们还进行了马的人工授精实验。2供精者精子人工授精20世纪上半叶,人工授精技术逐渐发展成为一种改良家畜品种的有效手段。前苏联学家伊万诺夫是首位将家畜人工受精从实验性质转变为畜牧技术的科学家,从而促进了世界家畜人工受精技术的发展。他在《家畜人工授精》等著作中指出,受精的本质是精子和卵子的结合,而性行为(交配)和精液中的副性腺分泌物并非授精必不可少的条件。1921年伊万诺夫首先用人工授精技术进行马匹的改良,获得成功,他同时还对牛和绵羊进行人工授精。由于战争和动乱,他的工作曾一度中断,在苏联苏维埃政权的支持下,伊万诺夫在莫斯科建立了中央实验育种站,大力推广人工授精技术。1936年,苏联已采用人工授精方法繁育了600多万只绵羊等家畜,在家畜改良和培育新品种方面取得了显著效果。同年,丹麦E.索伦森等人建立了世界上第一个乳牛的人工授精合作组织。1938年美国也开始建立了乳牛人工授精组织。第二次世界大站结束后,家畜人工授精的欧洲和北美的发展加快脚步,尤其是乳牛人工授精,在技术上更趋于完善,应用效果和授胎率逐步提高,人工授精机构也逐年增多。1844年,WiamParcoast用供精者的精液,为丈夫严重少弱精的妇女进行了人工授精获得成功,这项技术就是供精者精子人工授精,为因男性无精或严重少弱精而不育的家庭,提供了生育的机会。1890年杜莱姆逊(Dulemson)将供精者精子人工受精技术应用于临床。19世纪到20世纪上半叶,人工授精技术的研究和应用有了较快的发展。可是,在人工授精技术应用过程中出现一个困扰科学家的问题,就是精子不易长期保存和远途运输,从而限制了这一技术的更大范围的普及和应用。3不同阶段的人工精子库1938年至1942年间,精子冷贮技术取得了第一次突破。霍格兰和玻瑞克丝用快速冷冻法将人精液贮存于液态氮中(-196℃),复温后得到20～40%的存活率,改进技术后可达更高。虽然液氮为无毒、方便控制的制冷源,但是精子在冷贮过程中不可避免地受到了损伤,这就需要找到一种有效的物质保护精子。1949年科学家波尔热找到了这种物质——甘油。他用甘油稀释鸡的精液,在酒精干冰(-79℃)下冷冻,使部分精子保持存活,可称为精子冷贮技术的第二次突破。此后,由于精液冷冻保存技术的逐步成熟,使家畜人工授精技术的发展和应用又进入了一个新阶段。1954年,加拿大、美国开始大规模应用冷冻精液给母牛授精。70年代以来,牛的人工授精中用冷冻精液几乎完全取代了用新精液,甚至用冷冻保存20多年的精液给母牛输精也成功生下了小牛。1980年,我国用冷冻精液授精的奶牛已占90%以上。1953年,美国阿肯色大学医学中心的谢尔曼等用甘油作保护剂,用干冰(-79℃)为制冷源,对人的精液贮存了3个月,复温后得到67%的冷冻存活率。1954年,世界上第一例由冷冻精液人工授精的婴儿于美国诞生。随着人们对冷冻损伤、冷冻保存机制的进一步了解,谢尔曼提出了更简便、更有效的人精子冷冻方法,以10%甘油做冷冻保护剂,再将混合后的精液悬于液氮蒸汽,即以16～25摄氏度/分钟的速度降温至-75℃,然后再浸于液氮中于-196℃冷冻。这就是直至目前人们仍然广泛使用的精子人工冷冻储存方法。从此,人类精液冷冻贮存进入了新时代,使人们关于精子银行的设想有了现实基础。1983年我国湖南医学院生殖工程研究组用冷冻精液的人工授精取得成功,婴儿发育正常,顺利产出。1984年上海第二医学院用洗涤过的丈夫的精子施行人工授精获得成功。如今,人工授精这一技术已广泛运用于临床,许多国家建立了人类冷冻精子库,全世界人工授精婴儿已超过30万。1986年,青岛医学院建成了我国第一座人类精子库。卫生部日前公布,截至2007年6月30日,全国共审批了95家机构开展人类辅助生殖技术,10家机构设置人类精子库。人工受精技术的不断突破造福了人类,但是,这项技术如果操作不慎或应用不慎就将会给人们带来巨大的痛苦和社会问题。为规范对人类辅助生殖技术和人工精子库发管理,2001年,国家卫生部颁布实施了《人类辅助生殖技术管理办法》和《人类精子库管理办法》,并于当年8月1日起实施。随后,又分别颁布实施了《人