人们普遍认为精子通过拍打或旋转它们柔软的尾巴来“前进”。然而，由香港城市大学（城大）科学家领导的一个研究小组发现，精子通过旋转尾部和头部来移动。该团队进一步研究了运动模式并用机器人进行了演示。他们的研究扩展了对微生物运动的认识，并为机器人工程设计提供了灵感。

该研究由城大生物医学工程系（BME）副教授沉亚静博士和生物医学科学系（BMS）助理教授史家海博士共同领导。他们的研究结果已发表在美国国家科学院院刊( PNAS )的科学期刊上，题为“通过异构双螺旋实现不同粘度下射线精子的自适应和高效推进”。

他们的研究揭示了一种新的、奇特的射线精子运动模式，他们称之为“异质双螺旋（HDH）模型”。一直专注于开发不同生物疗法的施博士表示，这实际上是一个偶然的发现。

这一切都始于该团队的另一项研究，即开发人工授精技术，用于养殖软骨鱼类，包括鲨鱼和鳐鱼，它们的骨骼全部或大部分由软骨组成。软骨鱼类可用作生产针对疾病（包括 新冠肺炎抗体）的‘工厂’。因此，研究人员希望开发人工授精技术，将它们养殖用于高价值的水产养殖。

在这个过程中，当他们第一次在显微镜下观察到射线精子的独特结构和游动运动时，他们感到非常惊讶。他们发现，射线精子的头部呈长螺旋结构而不是圆形，并且在游泳时随着尾巴旋转。

该团队进一步研究了其推进机制，尤其是头部在运动中的确切作用。他们发现射线精子由异质螺旋部分组成：刚性螺旋头部和柔软尾部，它们通过“中间件”连接，为旋转运动提供能量。射线精子的头部不仅是遗传物质的“容器”，还与柔软的尾巴一起促进推进。

关键词：行业动态，创新技术，前沿技术