正在靠近卵子的精子
和克隆技術過程相反，相互配合才能解決男性不育問題
“利用胚胎幹細胞誘導分化產生精子，是和克隆技術相反的一個過程。前者是把全能細胞定向培養成某種高度分化的具有特定功能的細胞;而克隆技術是把高度分化的細胞還原成全能的原始細胞。”韓春生這樣解釋。
受精卵分裂發育成囊胚時，囊胚中心一團細胞的每一個都具有發育成一個新的個體的潛能，被稱作具有全能性，這些細胞可以在培養皿中無限分裂擴增，被叫做胚胎幹細胞。這些細胞再往下分化發育就形成了各種類型的細胞，喪失了全能性。
用胚胎幹細胞來培養各種人體組織和器官，是目前科學研究中十分熱門的一個方向。而這顯然與克隆技術發展的刺激有關。很容易理解，當一個人的組織和器官出現某種問題的時候，只有用他自身的組織和器官來替換纔是最理想的。利用克隆技術，我們可以用一個人的體細胞培育出與他基因完全相同的胚胎幹細胞，再利用這種胚胎幹細胞製造出特定的組織或器官，我們就可以實現自身器官的替換了。
製造“人造精子”解決男性不育問題，遵循的是同樣的思路。利用胚胎幹細胞產生精子，獲得的是這個胚胎的精子。更形象一些說，如果這個胚胎是一個男嬰，如此獲得的精子和這個男嬰長大成熟後自然產生的精子是完全一致的。一個男性不育患者要想獲得自己的精子，首先要拿出自己的體細胞通過克隆等技術還原爲胚胎幹細胞，然後再利用這個胚胎幹細胞培育精子，經過這樣一個往復的過程才能如願以償。
日本科學家的最新成果並非完全“人造”
韓春生研究員表示，日本科學家此次發表的成果確實是一個很大的突破，但仍然只是人造精子研究領域一個階段性的發展成果。比如，他們在實驗室培育成功的其實只是原始生殖細胞，而並不是真正的精子細胞。
我們知道，人體一般的細胞擁有23對染色體，比如精原細胞和卵原細胞就是這樣。而精子和卵子作爲特殊細胞，染色體數目只有普通細胞的一半，即23條。這樣一來到卵子受精後，受精卵的染色體數目就重歸爲23對。
精原細胞只有經過減數分裂，染色體數目減少一半，才能變成真正意義上的精子。而在日本科學家這一次的工作中，這個過程不是在實驗室人工完成的，而是把精原細胞植入老鼠的睾丸裏，通過自然過程完成的。
不過，韓春生也介紹說，前不久有另外的日本科學家恰恰發表了這樣的研究成果：他們將小鼠的睾丸組織在體外培養，在實驗室環境中成功進行減數分裂，並獲得了能產生後代的精子。
把不同科學家的研究努力結合起來，也許未來我們可能向前走得更遠。韓春生表示，中國科學家在人造精子領域也一直進行着自己的努力，而日本科學家的突破讓他們有了更多的緊迫感。
用胚胎幹細胞轉化的精子培育出的老鼠幼崽圖片
真正獲得應用還有很多困難需要克服
韓春生介紹說，在日前公佈的日本科學家這一成果中，採用的老鼠胚胎幹細胞一部分來自自然產生的胚胎，一部分來自人工誘導的多功能幹細胞即iPS細胞。
iPS細胞是體細胞克隆技術的一種新發展。普通的體細胞克隆技術成功率非常低，實用價值不大。2006年，日本京都大學的山中伸彌將四個基因導入至小鼠的體細胞，經重新編程後，誕生出世界上第一株iPS細胞;幾乎與此同時，美國威斯康辛大學的湯姆森利用另外的基因，也成功得到了iPS細胞。而這些導入基因在完成了回撥分化時鐘的任務後，可以過河拆橋般地將其“卸載”。這種新技術一經公佈立即成爲學界關注的熱點。
然而，美國科學家利用基因芯片技術比較了iPS細胞和人胚胎幹細胞之間基因表達的情況，發現其中仍然存在不小的差異。
更糟糕的是，研究發現，此過程中用到的一個導入基因很危險。該基因在體內的異常表達，常常與某些腫瘤的誘發關係甚密。此外導入基因時需要用到病毒載體，這種載體的特點是會隨機插入到宿主基因組中，倘若一旦插入有誤，那麼有可能導致癌症發作的後果。
目前，科學家們還希望通過另一個途徑進行努力，即不通過胚胎幹細胞，直接利用體細胞在實驗室中培育獲得精子細胞。但無論通過哪種方式，要想在人體上進行這種實驗，都是充滿了風險，必須慎之又慎的事情。
女性身體也能培育“人造精子”?
我們知道，男性和女性的區別在於，男性攜帶XY染色體，而女性攜帶XX染色體。而精子細胞只帶有一半染色體數目，半數含Y染色體，半數含X染色體。
在實驗室環境中，帶有女性特徵的XX染色體的幹細胞，也能夠形成早期的精原幹細胞。從理論上來說，這樣的精原幹細胞通過減數分裂，也可以形成含X染色體的精子細胞。更直接地說，利用生物技術，可以利用女性體細胞培育出人造精子。當然，這樣的人造精子和卵子結合後，只能產生女性後代。
不過，在現階段的實驗中，科學家觀察到，只有攜帶XY染色體的胚胎幹細胞才能最終培育出人造精子，而帶有女性特徵的XX染色體的幹細胞，雖然能夠形成早期的精原幹細胞，卻始終無法通過減數分裂的考驗。其中的原因還並不清楚。
也許，更大的障礙在於，即便可以利用女性身體組織培育出“人造精子”，甚至同樣的道理，可以利用男性身體組織培育出“人造卵子”，我們的社會倫理是否能接受這樣的技術?正如有人質問的那樣“誰還需要男人和女人?現在只需要人造子宮，我們將會徹底改寫人類生殖方式。”