寻找拥挤星系中的一颗新星是一个复杂的过程。同样地，在患有不育症的人体中找到可用于繁殖的细胞也非常困难。哥伦比亚大学生育中心开发的一种新的人工智能过程已经做到了这一点，他们称之为“首次由AI辅助的受孕”。
精子追踪和恢复（STAR）技术受到了天体物理学中识别空间新奇事物过程的启发，可以在精液样本中过滤出少量的精子细胞，这些样本来自被诊断为无精子症的男性。这种病症会导致精液中没有或只有极少量的精子细胞。通常情况下，每毫升精液中的精子数量可能在15-200百万之间，而无精子症则导致只有2-3百万甚至完全没有可测量的精子。
“无精子症是一种非常令人心碎且常常令人完全意外的诊断，”哥伦比亚大学生育中心主任、STAR技术的创造者Zev Williams博士告诉TODAY.com。“大多数被诊断出此病的男性都是完全健康的。他们有正常的男性性功能。从肉眼来看，精液样本看起来完全正常。”
通常，经过一段时间的生育困难后，男性会进行精液分析，显微镜下会显示精液中充满了标准碎片和杂质，但没有精子。这时，STAR技术就派上用场了。使用高功率成像技术，微流控芯片在不到一小时内对精液样本拍摄超过800万张图像。然后，通过AI技术识别精子细胞。该芯片刻有一系列细如发丝的沟槽和通道，可以隔离含有稀有精子细胞的部分精液样本。
机器人随后在一毫秒内移除发现的单个精子细胞，并将这些细胞储存起来。之后，胚胎植入过程转交给胚胎学家处理。
今年3月，一位使用化名Rosie的女性接受了第一个由STAR技术提取的精子细胞成功受精的胚胎移植。她现在怀孕了。她和她的丈夫已经尝试怀孕18年。通过一个生育支持小组，她了解到了这项技术的发展，她的医生（另一位哥伦比亚大学的医生）将她和她的丈夫介绍给了Williams博士。
“想象一下，在散布在十个足球场上的千堆干草中寻找一根针——并在两小时内找到它。这就是STAR系统提供的精确度和速度。利用AI、微流控技术和机器人技术，它能够在看似无生命的精液样本中识别并分离出单个可行的精子细胞，使那些曾经被告知没有生物学父亲机会的男性变得可能。”Williams在一份新闻稿中解释道。
在接受TODAY.com采访时，他补充说：“直到现在，找到并获取这些精子都非常非常困难，几乎不可能。因此，通常的选择要么是使用捐赠的精子，要么是尝试进行痛苦的手术，切除一部分睾丸以寻找精子。”
经过五年的研发，STAR技术能够在不损坏精液样本的情况下提取精子细胞，而不像传统方法那样需要多次离心（旋转样本以分离细胞）、激光、染色或染料。
“如果你打算用这些精子来受精卵子，你必须非常温柔、细致和小心，不能使用任何可能对这个单一细胞造成损害的东西，因为正是这个细胞最终会发展成后代的每一个细胞。”Williams说。
哥伦比亚大学生育中心的医生们报告称，这是他们所谓的“首次由AI辅助的受孕”。现在，更多的患者处于所谓的“储存阶段”——他们正在使用STAR技术找到并冷冻精子细胞，希望将来用于受精卵子。
“我们所有人都非常兴奋，我们现在能够帮助以前从未能帮助过的患者，”Williams说。“这真是令人难以置信，我们使用人工智能来帮助创造真实的生命。”
“将会有一个孩子以及成千上万的孩子，如果没有整个团队的努力和AI技术的进步，他们是不会存在的。这是这项技术的一个非常惊人的成果。”
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