柏林洪堡大学和莱布尼茨动物园和野生动物研究所(莱布尼茨- izw)的一个研究小组开发了一个基于主体的计算机模型来模拟精子细胞通过女性生殖道的旅程。成功过境的关键因素可以在不使用动物实验的情况下确定，并发表在科学杂志“公共科学图书馆计算生物学”上。

　　在野生动物交配过程中，雄性会将数百万的精子转移到雌性的生殖道中。在通往卵细胞的路上，精子必须经过生殖道。很少有精细胞能成功地穿过并到达卵细胞附近。那些成功的将为受精做好准备。精子选择和生殖成功的潜在机制在很大程度上是未知的，因为它们在活生物体中的实验研究由于伦理和实际原因非常困难。在物种特异性生殖系统的背景下，更深入地了解有利于精子成功迁移和选择的因素将具有重要的基础和应用价值，因为对于受威胁的野生动物物种来说，这将有助于认识生殖问题并优化人工授精等辅助生殖技术。

　　科学家团队开发了哺乳动物雌性生殖道的时空计算机模拟模型，其中单个精子细胞被视为具有一系列生物物理特征的独立个体，这些特征指定了具体的属性，并服从于特定的运动规则和与女性生殖道的相互作用。第一次实施使用了牛生殖道几何数据和在试管中观察到的牛精子运动的生物物理特性和原理。因此，精子优先逆行游动(正向流变性)，并沿着壁结构移动(正向流变性)。

　　为了确保该模型在描述精子和女性生殖道之间相互作用的显著特征方面是合理的，模拟结果与来自牛的公开数据进行了比较。模拟结果与观察到的精子实际到达输卵管入口的时间和数量非常吻合。

　　Leibniz-IZW男科实验室的负责人Karin m

　　ller总结道:“由于试管生殖技术通常会绕过自然选择过程，因此在未来的人工选择过程中，应该考虑到这些已确定的精子特征。”

　　这是特别重要的，因为精子在输卵管中积累的物种特异性最佳时间窗口与排卵时间有关，当卵母细胞被释放用于受精。“我们模型的最大优势是它的灵活性，它可以扩展和推广到其他系统，”Humboldt-Universit?t柏林大学理论生物物理系的负责人Edda Klipp强调说。

　　这个计算机模拟系统的预测有可能在不使用动物实验的情况下改善濒危物种、牲畜甚至人类的辅助生殖。