新的研究挑战了三个多世纪的精子运动理论。显微镜下的人类精子看起来像在蠕动的鳗鱼，尾巴来回摆动，寻找受精的卵子。但你知道精子是如何移动的吗？
350年来，人们认为精子是通过像鳗鱼一样摇摆尾巴来移动的。然而，研究表明它们像陀螺一样向前滚动。
在人体内游动
安东尼·范·列文虎克，这位被称为微生物学之父的荷兰科学家，是第一个近距离观察人类精子的人。列文虎克于1677年使用他新研发的显微镜检查精子，首次发现液体中充满了微小的蠕动细胞。
二维显微镜显示，精子是通过尾巴左右摆动并伴随精子头部旋转来推进的。这成为了接下来343年人们对人类精子运动方式的理解。
许多科学家推测，精子尾巴的运动可能存在非常重要的三维因素，但迄今为止我们还没有可靠的技术进行此类测量。
Allan Pacey, Professor of Andrology at the University of Sheffield in England
据Gadêlha称，Gadêlha及其在墨西哥国立自治大学的同事们以“蓝天探索，”开始了这项研究。他们使用三维成像技术和能够每秒捕获55,000帧的高速摄像机，记录了在人类显微镜载玻片上游动的精子。
我们发现的东西令人极度惊讶，因为它完全颠覆了我们的信念体系。
Hermes Gadêlha, a mathematician at the University of Bristol in the UK
精子尾巴并没有左右抽打，而是只能向一个方向摆动。为了从这种不对称的尾巴运动中获得向前的动力，精子头部在尾巴旋转的同时也会抖动式地旋转。头部和尾巴的旋转是由两种不同的细胞机制控制的两种独立运动，正如Gadêlha所说。结果类似于旋转的水獭或旋转的钻头，当它们结合在一起时，单侧的尾巴运动在360度旋转中得到平衡，增加了向前的推进力。
精子甚至不是在游动，而是在液体中钻进。
Hermes Gadêlha, a mathematician at the University of Bristol in the UK
(来源：Live Science)
进动
从技术上讲，精子的运动方式被称为进动，这意味着它围绕一个轴旋转，但该旋转轴在不断变化。行星在绕太阳公转时也会出现这种现象，但更常见的例子是陀螺，它在尖端旋转时会摇晃并在地板上跳舞。
值得注意的是，在前往卵子的旅程中，精子将穿越的环境远比本研究中观察到的那滴液体要复杂得多。在女性体内，它们必须在子宫颈中黏稠液体的狭窄通道中游动，在输卵管中起伏细胞的壁上穿行，并且还要应对肌肉收缩以及由称为纤毛的细胞顶部摆动产生的液体逆向推送。然而，如果它们真的能够钻进前进，我现在可以更清晰地看到精子如何应对这场考验，以到达卵子并进入其中。
Allan Pacey，英国谢菲尔德大学男性学教授
根据 Gadêlha 的说法，精子活力（即精子移动的能力）是生育医生在评估男性生育力时考虑的关键指标之一。目前这些指标中并未考虑精子头部的滚动，但进一步的研究可能会揭示某些破坏这种旋转的缺陷，从而阻碍精子的运动。
据 Pacey 称，生育诊所使用二维显微镜，仍需更多研究来确定三维显微镜是否能提升其分析效果。
当然，任何三维方法都必须快速、廉价且自动化，才能具有临床价值。但不论如何，这篇论文无疑是朝正确方向迈出的一步。
Hermes Gadêlha，英国布里斯托大学数学家
(来源：Live Science)
