時隔不久，那家曾幫助一對夫婦產(chǎn)下世界首個 AI 輔助試管嬰兒的美國生物技術(shù)公司 Conceivable Life Sciences（下稱 Conceivable 公司）宣布獲得 5000 萬美元（折合人民幣 3.6 億元）的最新一輪融資。

（來源：資料圖）

幾個月前，這對 40 多歲的夫婦借助 AI 技術(shù)成功受孕，并產(chǎn)下全球首例由 AI 輔助培育的試管嬰兒。這也是全球首個使用全自動數(shù)字控制卵胞漿內(nèi)單精子注射（ICSI，intracytoplasmic sperm injection）系統(tǒng)受孕，并順利產(chǎn)下嬰兒的案例。這名嬰兒的出生依托了 Conceivable 公司的幫助，并證明在試管嬰兒實驗室通過遠程控制機器人技術(shù)進行胞漿內(nèi)單精子注射操作創(chuàng)造出胚胎的可能性。

圖 | Conceivable 公司的設(shè)備（來源：Conceivable 公司）

這一技術(shù)結(jié)合了機器人技術(shù)和 AI 算法，使得即使操作團隊相隔數(shù)千里也能夠操作這一流程，同時能夠確保一致的處理方式，從而能夠帶來較高的精確度。相比目前的人工操作方法，這一方法在卵子和精子的結(jié)合上更加可控。任何人在任何地方都可以通過按下按鈕來啟動這一過程，同時還能觀看整個流程的直播。關(guān)于這一嬰兒誕生的全過程，該公司已于 2025 年 4 月在生殖醫(yī)學(xué)國際期刊 Reproductive BioMedicine 發(fā)表相關(guān)論文。

（來源：https://www.rbmojournal.com/article/S1472-6483）

據(jù)介紹，這名夫婦之前一直在備孕但始終無法成功，原因在于男方精子無法正常游動，而女方在排卵方面也存在一定問題。這名女性此前嘗試過體外受精治療，但卻以失敗告終——其僅僅產(chǎn)生了一個成熟卵子因而無法形成胚胎。為此，在參與該公司的治療時，她使用了捐贈的卵子。治療過程中，有 5 個卵子采用自動化卵胞漿內(nèi)單精子注射受精的方法，有 3 個卵子作為對照組采用了標(biāo)準(zhǔn)手動卵胞漿內(nèi)單精子注射的方法。

期間，該公司結(jié)合了 AI 技術(shù)和機器人技術(shù)，將體外受精過程中創(chuàng)建胚胎所需的 200 多個步驟進行自動化，并以自動方式完成了標(biāo)準(zhǔn)卵胞漿內(nèi)單精子注射程序的全部 23 個步驟。需要說明的是，這些步驟既可以通過 AI 完成，也可以通過遠程操作員來控制。治療在希望試管嬰兒墨西哥中心（Hope IVF Mexico）完成，在此之前 Conceivable 公司在這家治療中心進行了系統(tǒng)安裝，隨后分別由該治療中心和 Conceivable 公司位于美國紐約總部的遠程操作人員通過數(shù)字界面發(fā)出指令（兩地相距 3700 公里），借此為每個卵子執(zhí)行全部 23 個顯微注射步驟，期間總計完成 115 次操作，每個卵子的操作過程平均耗時 9 分 56 秒，由于其具有實驗性質(zhì)，所以耗時略長于常規(guī)手動卵胞漿內(nèi)單精子注射，預(yù)計手術(shù)時間在未來有望得到大幅縮短。

（來源：資料圖）

在其中一個步驟中，系統(tǒng)會利用 AI 技術(shù)根據(jù)精子細胞的外觀挑選出最健康的精子細胞以用于受精。機器還會通過使用激光照射精子的尾部來使其無法移動，以便更容易地收集精子。隨后，系統(tǒng)會將精子注入已采集的卵子中。在這一自動系統(tǒng)中，5 枚注射卵中有 4 枚實現(xiàn)了正常受精，手動對照組中有 3 枚實現(xiàn)了正常受精。

然后，該公司利用 AI 根據(jù)胚胎染色體的外觀挑選出兩個最佳的胚胎。這兩種胚胎都是通過自動化系統(tǒng)培育的，但這并不一定意味著這種方法培育出的胚胎比人工卵胞漿內(nèi)單精子注射培育出的胚胎更健康。由于涉及的卵子數(shù)量較少，因此當(dāng)時 Conceivable 公司無法對此進行評估。而當(dāng)將其中一枚胚胎植入該女性子宮時胚胎未能發(fā)育，但第二個胚胎獲得了成功。最終，一個在培養(yǎng)中發(fā)育至囊胚階段的高質(zhì)量胚胎，通過這種遠程控制的自動化系統(tǒng)完成了受精。隨后，這個囊胚在后續(xù)周期中被移植，接著這名女性成功實現(xiàn)了妊娠，并順利分娩出一名健康男嬰。通過捐贈卵子治療以及使用該公司的技術(shù)，這名女性終于得以成為一名母親。

（來源：資料圖）

可以說，利用自動化卵胞漿內(nèi)單精子注射程序?qū)崿F(xiàn)活產(chǎn)，是邁向全自動體外受精實驗室的重要一步。與此同時，這種高度自動化的體外受精技術(shù)的優(yōu)勢在于，能夠降低此類手術(shù)中出現(xiàn)人為錯誤的風(fēng)險，還有潛力提高卵子存活率并優(yōu)化注射時間。需要說明的是，由于是將 AI 技術(shù)用于試管嬰兒，因此這對夫婦在接受治療時也接受了治療中心審查委員會的監(jiān)督，同時他們所接受的治療也是 Conceivable 公司的生育實驗室自動化流程試點研究的一部分。

該公司將這一生育實驗室的名字命名為 AURA，該平臺能將 AI 算法用于機器人硬件，從而能夠高精度地參與試管嬰兒的流程，這些流程涵蓋培養(yǎng)皿準(zhǔn)備、精子準(zhǔn)備、尋找卵子、精子與卵子的結(jié)合以及后續(xù)的孵化。如前所述，卵子和精子的結(jié)合需要兩百多個步驟，該公司表示 AURA 都能完全跑通，并稱 AURA 能讓幾乎所有相關(guān)的實驗室流程都能得到增強，同時還能減少錯誤和提高一致性，以及能夠擴大規(guī)模和提高成功率。此外，由于 AURA 能在全部工作流程中均采用直觀的用戶界面，故能減少操作員的操作時間。該公司表示，這一系統(tǒng)具有 51% 的成功率，使用該系統(tǒng)所培養(yǎng)的胚胎的發(fā)育潛力，與在母體子宮內(nèi)發(fā)育的胚胎的發(fā)育潛力相當(dāng)，從而能夠產(chǎn)生高質(zhì)量的囊胚。

圖 | AURA 實驗室平臺（來源：Conceivable 公司）

2023 年，世界衛(wèi)生組織報告，全球每 6 人中就有 1 人受到不孕不育癥影響。事實上，體外受精技術(shù)經(jīng)歷了跨越幾個世紀(jì)的發(fā)展。1878 年，奧地利科學(xué)家塞繆爾·利奧波德·申克（Samuel Leopold Schenk）進行了最早的哺乳動物體外受精實驗，并提出了體外受精概念的雛形。

（來源：https://inlibris.com/de/item/bn3806_de/）

1930-1940 年代，美國科學(xué)家格雷戈里·平卡斯（Gregory Pincus）和恩斯特·恩茲曼（Ernst Enzmann）進行了兔子體外受精實驗并聲稱取得成功，但這一實驗因設(shè)計問題而引起爭議。

（來源：https://jdn.ucas.ac.cn/public/uploads/files/67b6ed5）

1950 年代，美籍華人科學(xué)家張明覺通過大量研究明確了精子必須在雌性生殖道內(nèi)經(jīng)歷一個名為“獲能”的成熟過程，只有這樣才能讓卵子獲得受精的能力，這一發(fā)現(xiàn)為實現(xiàn)可重復(fù)的體外受精奠定了關(guān)鍵理論基礎(chǔ)，而在 1959 年張明覺成功實現(xiàn)了兔子的體外受精并將胚胎進行移植之后產(chǎn)下了健康的兔子幼崽，這也是第一個通過體外受精技術(shù)誕生的哺乳動物。

圖 | 張明覺（來源：https://zh.wikipedia.org/zh-hans/%E5%BC%）

同樣從 1950 年代開始，英國科學(xué)家羅伯特·愛德華茲（Robert G. Edwards）和英國婦科醫(yī)生帕特里克·斯特普托（Patrick Steptoe）也在研究這一領(lǐng)域，后來他們在 1978 年促成了世界首例試管嬰兒的誕生，羅伯特·愛德華茲也因此獲得 2010 年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎（帕特里克·斯特普托已于 1988 年去世）。

（來源：https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2010/edw）

而卵胞漿內(nèi)單精子注射技術(shù)則是體外受精技術(shù)的一種衍生，其由比利時科學(xué)家吉安皮耶羅·D·巴勒莫（Gianpiero D. Palermo）及其團隊研發(fā)并于 1992 年成功用于人類。

（來源：https://weillcornell.org/gianpiero-palermo-md）

卵胞漿內(nèi)單精子注射，即通過顯微操作將單個精子直接注射到實驗室培養(yǎng)皿中的卵子內(nèi)。這通常用于男性不育的情況，因為精子無需游動就能到達卵子，然后將由此產(chǎn)生的胚胎植入子宮。卵胞漿內(nèi)單精子注射系統(tǒng)于 20 世紀(jì) 90 年代開發(fā)并得到廣泛應(yīng)用，如今已成為輔助受孕的常規(guī)手段，它通過將單個精子細胞注入成熟卵子中來實現(xiàn)受精。體外受精也可以通過在實驗室培養(yǎng)皿中混合精子和卵子來促成受精，這種方法通常成功率較低，但所需的醫(yī)療干預(yù)也較少。卵胞漿內(nèi)單精子注射也有其缺點，因為它依賴于醫(yī)療人員的高度精確和判斷。之前，卵胞漿內(nèi)單精子注射程序是由熟練的胚胎學(xué)家手動操作顯微注射系統(tǒng)來完成的，這可能會給受精過程帶來變數(shù)，因為對于試管嬰兒的醫(yī)務(wù)從業(yè)者來說，他們有時也會感到疲倦和分心，就像大多數(shù)職業(yè)中的其他人一樣，因此會出現(xiàn)錯誤以至于降低了試管受精和生育的幾率。而 Conceivable 公司的技術(shù)可以很好地解決上述問題。

不過，該公司仍然需要進行更大規(guī)模的研究，也需要做一項隨機分配實驗，讓治療對象隨機地接受自動或手動卵胞漿內(nèi)單精子注射手術(shù)，以便確定對于提高出生率的程度。由于自動化體外受精會增加額外費用，至少在最初推出時是這樣，因此它也不太可能被廣泛使用，但是這種情況會隨時間而改善。隨著該公司針對系統(tǒng)不斷進行優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化，預(yù)計患者治療費用和診所成本會有所下降。

另據(jù)悉，上述融資將用于實現(xiàn)體外受精中的 AI 自動化，以及提高機器精準(zhǔn)度。本輪融資的投資者包括新加坡風(fēng)投機構(gòu) ARTIS ventures、英國風(fēng)投機構(gòu) Stride.VC、美國風(fēng)投機構(gòu) ACME ventures 等投資機構(gòu)。其中，ARTIS ventures 在 2024 年也投資過該公司。目前，在一項新研究中該公司正在招募新的參與者，預(yù)計將招募 120 名參與者，并將于 2025 年底完成。

參考資料：

https://www.who.int/zh/news/item/04-04-2023-1-in-6-people-globally-affected-by-infertility

相關(guān)論文 https://www.rbmojournal.com/article/S1472-6483(25)00150-6/fulltext

相關(guān)報道 https://www.newscientist.com/article/2475891-worlds-first-baby-born-by-ivf-done-almost-entirely-by-a-machine/

相關(guān)報道 https://www.genengnews.com/topics/artificial-intelligence/first-infant-conceived-and-born-using-fully-automated-intracytoplasmic-sperm-injection-system/

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