自从人类有能力进入太空飞行之后，一些人就萌发了在失重的太空中XXOO甚至怀孕的想法。那么，XXOO后，离开人体的精子在不受地球重力的影响时，运动能力如何呢？如果XXOO发生在宇宙飞船升空过程的超重状态下，情况又会有什么不同呢？
可惜的是，目前既没有那么多太空小旅馆，大部分人也没能力支付那么昂贵的太空开房费，这些问题还真不好回答。不过，好在地球上生活着一类叫做科学家的人，他们对此也非常感兴趣，并做了一系列实验来研究这些问题。
重力小游得快
从1976年开始，欧洲就开始借助火箭进行低重力条件下的实验。这个实验项目被称之为Technologische Experimente unter Schwerelosigkeit（TEXUS），翻译成中文就是“微重力条件下的技术实验”。1988年11月和1990年5月，在欧洲宇航局（European Space Agency, ESA）和瑞典宇航公司（Swedish Space Corporation, SSC）的参与下，人们在北瑞典（North Sweden）的基律纳（Kiruna）发射了实验用火箭。人们在火箭中进行了一系列低重力条件实验，其中一项实验的内容就是测试在微重力条件下牛的精子的运动情况。
除了在火箭上进行实验之外，研究人员还在地面进行正常重力环境中（正常重力加速度，即1g）的对照实验。无论是在失重环境中，还是在正常重力环境中使用的实验材料，均来自同一次射精所得到的牛精液。并且，实验之前，精液会被稀释为每毫升液体中含有约4-5千万个精子的样本。样本被放入具有视频监测功能的恒温观测设备中，随着火箭一同进入低重力环境下。在实际的实验观测过程中，精子所受到的重力加速度小于10-4g。
在1988年11月的实验中，研究人员在正常重力条件和失重条件下，分别观测了761和698个精子的运动情况；在1990年5月的实验中，研究人员又分别观测了1154和1090个精子的运动情况。
在1988年的实验中，研究人员发现，与正常重力环境相比，在微重力条件下，精子更倾向于沿直线运动。在地面的对照组样本中，40%左右的精子的运动轨迹基本为直线。相比之下，而在微重力环境中，高达70%左右的精子沿直线运动。 [G1] 在1990年的实验中，研究人员还发现，在微重力条件下，精子的运动速度产生了变化。原本运动速度处在10-20微米/秒范围的精子中，有17.5%的精子运动速度提升到了20微米/秒以上[1]。
精子的几种运动形式示意图。S表示精子运动的最初起点与运动最后终点之间的直线距离。V则表示精子实际运动过程中，各位点的直线距离之和。在本实验中，S/V的值处于0.9-1.0之间时，研究人员认为精子的运动为直线运动[1]。
什么让精子游得快？
虽然在微重力环境下，精子的游动会变得更快，但这一定是微重力引起的吗? 我们知道，火箭在进入既定太空轨道平稳运行之前，会发生强烈的震动，并出现超重的现象。是否是这些刺激，使得精子在进入微重力环境之后出现运动力上升的现象呢？
1999年，堪萨斯大学医学中心（University of Kansas Medical Center）的研究人员模拟了火箭的震动、加速运动等环境，并将海胆的精子置于这样的环境中进行实验。结果，精子的运动情况并未发生显著变化[2]。看来，精子的运动能力提高，并不是起飞阶段时超重造成的。
超重还对精子的运动有阻碍作用，堪萨斯的那帮家伙在2001年又捣鼓了一次超重实验。他们将海胆的精子置于较低的超重环境（如1.3g）中，结果与微重力环境下相反，他们发现精子的直线运动速度受到了一定的抑制[4]。
那么到底什么使得处于微重力环境下的精子游得更快呢？原来，在精子的尾部有一种被称为FP130的蛋白质。研究人员发现，在相同的时间段内，微重力环境下精子尾部的FP130的磷酸化程度，显著高于正常重力环境中的精子。而这种蛋白质的磷酸化程度与精子尾部的运动能力有着密切的联系。研究人员认为，微重力条件对于FP130磷酸化的刺激作用，使得精子运动能力得到了提升[2]。
爱在太空，更易受孕？
那么，是不是在太空就更容易怀孕呢？事情可没有这么简单。微重力条件下的精子运动速度快，并不代表着在太空中动物更容易怀孕。因为，当初ESA送上天的是动物在地球上排出体外的“成品”精子。如果动物在微重力条件下生活的话，睾丸制造出的精子还能游那么快吗？
为此，2002年日本名古屋城市大学（Nagoya City University）的研究人员做了个初步的实验。他们将小鼠尾巴绑住倒吊起来，以便模拟失重状态下动物身体中体液的运行状态；对照组的小鼠仅绑住尾巴，但腿脚不离地。结果他们发现，倒吊起来的小鼠体内睾酮水平为0.71±1.24ng/mL，明显低于对照组小鼠2.38±3.50ng/mL的睾酮水平。虽然实验组小鼠的精液中具有运动能力的精子的比例仅微微下降，但是，这些精子的平均运动速度却出现了明显下降[3]！
很明显，重力对于精子运动力的影响从“精子制造”过程就开始了。并且，重力不光对精子会产生直接影响，还会通过影响身体的其他系统（如循环系统、内分泌系统）对精子活力造成间接影响。所以，到底低重力会对吴刚精子的运动产生什么样的影响，就只能从他那儿采点儿来研究了。
看来，要想真正搞清楚微重力环境下精子的产生和运动状况，还得仰仗空间技术的发展啊。
[1] Sperm Motility Under Conditions of Weightlessness
[2] Microgravity alters protein phosphorylation changes during initiation of sea urchin sperm motility
[3] Effect of Simulated Microgravity on Testosterone and Sperm Motility in Mice
