在人类男女繁殖后代的过程中，一场微观世界的竞争悄然展开，就在男性射精的瞬间，几千万乃至数亿个精子开始为争夺同一枚卵子而冲刺，比赛的激烈程度就像是充满挑战性的军事障碍赛。

精子与卵子的模式图

人们普遍认为，精子在生殖过程中占据着主动地位，只有游动能力强、生命力持久的精子掌握着优胜权。但科学研究发现，最终能如愿以偿的精子不仅要有强壮的体质，还要有足够好的“运气”，卵子在关键时刻还能为某些精子“开后门”。

在自然界中，很多动物的雌性个体会和多个雄性交配，不同的雄性为达成让卵子受精的目标，采用了不同的生殖策略，比如：通过求偶获取交配权、延长交配时间、提高射精量等等。

处于繁殖期的家猫

在性选择的作用下，雄性的生殖器官也出现了分化，形态结构多种多样：部分啮齿类、灵长类、鳍足类动物进化出了“丁丁骨”的游离性骨质结构，猫科动物的生殖器末端长有倒刺，鸭类的生殖器呈现为高度的螺旋状，藤壶的生殖器则达到了自身体长的8倍，这都是雄性动物为提高受精率而产生的适应性变化。

獾的杆状阴茎骨

性选择与性竞争现象在动物界普遍存在，精子的竞争也是如此。即便在一夫一妻制的人类社会中，来自同一男性的精子也不可避免地会陷入“内卷”，主要原因就在于精子的数量多而卵子的数量少。研究发现，精卵的数量差距可达10个数量级，精子的数量是卵子的数十亿倍，这和男女生理构造的差异有关。

人类女性从青春期开始，到停止排卵结束，一生中会保留约40万个初级卵母细胞，但绝大部分在完成第一次减数分裂后便发育停滞，进入“休眠”状态。直到受到性激素的刺激，卵母细胞才会苏醒并发育为成熟的卵子，卵子的总数最终稳定在400个左右，一般一个月排卵一次。因此，卵子的数量十分稀缺，但同是生殖细胞，“稀缺”一词却很少用来形容精子的数量。

卵细胞

据估计，人类男性一生中产生的精子总量超过2万亿个，平均一次排出的精子就多达2.5亿个，少的也有几千万个，排精量一般为2~6mL。有研究表明，一旦男性射出精子的数量少于1亿个，女性的怀孕率就会下降，这说明只有足够多的精子数量才能保证受精率，从侧面也能反映出精子竞争中的惊人淘汰率。

显微视野下的精子形态和密集数量

精子遇到卵子前需要先经过阴道-宫颈口-宫颈腔-子宫腔-输卵管，着床在输卵管壶腹内壁上的卵子等候优胜者出现。中间每个过程都是一场残酷的淘汰赛，被淘汰的精子在各阶段的去向也不一样。

女性生殖系统的结构

第一阶段是在射精初期，大部分精子可能因“返流”现象而被排除在外，失去参赛资格。

根据1993年的一项报告，科学家对精子在生殖道中流失的特征进行了长达5年的研究，结果显示：在两性亲密活动结束后的5~120分钟内，有94%的行为都出现了“返流”现象，在其中12%的亲密活动中，几乎有100%的精子全部流失。科学家推断，可能只有不到1%的的精子能安全留在女性的生殖道内，成为有资质的初级参赛选手。

相关研究截图

第二阶段是在穿越阴道抵达宫颈口期间，环境严苛，赛程较长，淘汰率也很高。首先，阴道的酸碱性对精子并不友好，体液的pH值约为4~5，为弱酸环境，而精液的pH值则为7.2~7.8，精子在酸性状态下的寿命将大幅缩减。因此，阴道的环境对精子的耐酸性提出了挑战，伤残畸形、年老体弱的精子会率先失去活性，淘汰出局。

精子的游动模式

其次，女性生殖道的内壁褶皱对精子起到了阻拦作用，通道中还设置有“瓶颈结构”：子宫颈管向内骤然收缩，变成狭长的过精通道，宫颈入口的位置不好判断。如果精子迷失了前进方向，误入了阴道穹隆等“死胡同”，结局注定会与冠军位置失之交臂。

第三个阶段就是穿过宫颈管和子宫腔，粘液和免疫细胞将成为最大的“拦路虎”。子宫颈的内部有丰富的宫颈粘液，特别是在女性排卵前后，宫颈粘液的分泌量增加，质地稀薄、滑溜，这些水性粘液对无法正常游动或游动能力差的精子构成生理障碍，是筛选优质精子的重要屏障。

此外，女性的免疫系统将所有精子都视为外来入侵者，白细胞会像攻击细菌一样捕获精子。当监测到外来异物时，女性生殖道的白细胞（尤其是中性粒细胞和巨噬细胞）产生反应，免疫细胞迅速迁移到子宫颈和粘液中，对精子各种围追堵截。一并清除的还有精液中的微生物，有利于筛选出真正健康的精子。

第四个阶段是选择正确的输卵管，完成最后的赛程。女性有两个卵巢、两条输卵管，但每次排卵时只会在一侧的输卵管中排出一枚卵子，此时就是拼运气的时候，精子需要二选一，一旦选错就意味着前功尽弃。在多种筛选机制下，平均在2.5亿个精子中大约只有几百个能到达受精部位（科学家给出的最佳估计值是250个），99%以上都扮演着牺牲品的角色。

简单总结就是，被淘汰精子的去向大致有四种：1，因“返流”现象提前出局；2，在酸性环境中失活；3，滞留在宫颈粘液中或被白细胞吞噬；4，路径选择错误，被机体吸收或排到体外。

精子与卵子相遇并结合的过程，不仅仅是实力的比拼，最健壮的精子不一定能抱得美人归。一项新的科学研究发现，女性的卵子并不是在被动中完成受精，在受孕的最后时刻，卵子还会主动选择幸运的精子。

根据2020年6月发表在《皇家学会学报》上的研究，科学家发现在精子与卵子相遇的最后2cm内，卵子能通过释放化学引诱剂选择特定的精子，也就是说，卵子会给偏爱的精子“开后门”，使其获胜的几率更高。原本靠实力才能争取的结局，现在似乎成了被“提前内定”的追逐游戏！

实验设计概述，用于评估不同女性对卵泡液中精子的积累反应变化

科学家在研究中还发现，卵子着床位置的卵泡液中存在多种化学引诱剂，精子的头部含有配对的气味受体，能够感知引诱剂的强度信号。在卵泡区域内，不同精子接受的信号强度存在差异，做出的反应也有所不同。其中，受到卵子“青睐”的精子会获得更强的信号诱导，与之对应的是游动姿态的变化，游动速度、强度的提高，进而助力被选中的精子进入“绿色通道”。

精子竞争的过程让人感到既好笑又心疼，真正被眷顾的成功者往往是“亿万中挑一”，其余选手难逃“陪跑”的命运。当然，每个生命的诞生都是运气与实力的结合，这也揭示了大自然造物的神奇魅力。