在辅助生殖技术（ART）的发展历程中，科学家们始终面临一个难题：如何在体外准确重现生物体内的受精环境。自然受孕时，精子与卵子的相遇如同一场精心安排的 “约会”，发生在输卵管这个兼具舒适与安全的 “五星级酒店”；而实验室里的胚胎培养皿，在早期却只能算作条件简陋的 “招待所”。这两者之间的环境差距悬殊。 

为了打破这一困境，科学家们开启了 “逆向工程” 的探索之路 —— 通过深入分析输卵管液与精液的成分，试图在小小的培养皿中，人工打造出与生物体生理环境高度相似的 “孕育温床”。而 HTF（Human Tubal Fluid，人输卵管液）和 TYH（Toyoda-Yokoyama-Hoshi）培养基，正是在这样的背景下应运而生，成为辅助生殖技术发展史上的关键里程碑。 

一、HTF 培养液：破解早期胚胎的 “生存危机” 

在试管婴儿（IVF）技术刚刚起步的阶段，胚胎在体外培养的过程中，始终面临着严峻的 “生存危机”—— 存活率非常低。科学家们经过反复研究发现，当时常用的普通培养液（如 DMEM、RPMI），无法满足早期胚胎的生长需求：胚胎细胞要么在培养过程中逐渐死亡，要么出现发育异常的情况，这成为制约试管婴儿技术发展的重要瓶颈。 

事实上，输卵管液才是早期胚胎生长的 “黄金标准”，它蕴含着胚胎发育所需的各种营养物质。但问题是，不可能每次实验都从生物体中抽取输卵管液，这种方式既不现实，也存在伦理与操作上的诸多难题。 

1985 年，Quinn 团队^[1]取得了突破性进展。他们首次对人类输卵管液的成分进行了系统且全面的分析，揭开了这份 “生命营养液” 的神秘面纱：其中不仅含有特定浓度的离子（如 Na⁺、K⁺、Ca²⁺），还包含乳酸、丙酮酸等关键能量底物 —— 要知道，早期胚胎的能量供给主要依赖这些物质，而非人们通常以为的葡萄糖；此外，氨基酸和蛋白质也在其中扮演着重要角色。 

基于这些发现，Quinn 团队成功研发出了 HTF 培养基。这款培养基完全复刻了输卵管液的核心成分，让胚胎在体外培养皿中，也能像在母体输卵管里一样，获得充足的营养与适宜的环境。直至今日，HTF 培养基依然是IVF的基础培养基之一，后续出现的各类商业化培养基（如Vitrolife G-1/G-2系列），几乎都是在 HTF 的基础上改良而来。 

二、TYH 培养基：唤醒精子的 “获能密码” 

二十世纪中叶，生殖领域的科学家们发现了一个有趣却关键的现象：刚射出的精子其实不具备受精能力，它们必须在雌性生殖道内经历一个特殊的 “修炼” 过程 ——获能（Capacitation），才能获得穿透卵子的 “本领”。 

然而，在当时的实验条件下，早期使用的培养基（如 Krebs-Ringer 液）无法模拟 “获能” 过程的环境条件。这导致精子在体外培养时，就像离开水的鱼一般，毫无生机，更别提完成受精任务了。 

1971 年，日本科学家 Toyoda 与 Yokoyama 在针对小鼠受精的研究中^[2]，迎来了关键性的突破。他们发现，牛血清白蛋白（BSA）能够模拟雌性生殖道的环境，有效诱导精子完成 “获能”；特定的离子组合（如 Ca²⁺、HCO₃⁻）对精子超激活运动（Hyperactivation）至关重要。基于这些发现，他们成功研发出了TY 培养基（Toyoda-Yokoyama Medium），首次在体外环境中实现了小鼠精子的 “获能” 与受精。 

后来，研究者 Hoshi在 TY 培养基的基础上，进一步调整其成分，最终形成了如今广为人知的 TYH 培养基，成为小鼠IVF培养基界的 “黄金标准”。它不仅首次在体外成功复现了精子 “获能” 的关键环境，成为小鼠生殖研究领域不可或缺的 “标配” 培养基；也为人类IVF技术的发展奠定了基础。 

科学：一场 “人工复刻” 自然的精妙艺术 

从本质上来说，科学研究中的许多突破，都是一场 “人工复刻” 自然现象的精妙艺术。 

• HTF 培养基是科学家们用智慧创作的 “人工输卵管液”—— 它精准还原了输卵管的核心环境，为精卵结合创造了理想的平台； 

• TYH 培养基是科学家精心 “复现” 的雌鼠生殖道环境 —— 它成功唤醒了精子的 “活力密码”，让精子在体外环境下活力满满，顺利完成 “获能”。 

HTF 与 TYH 这两种培养基的诞生，直接推动了现代辅助生殖技术的跨越式发展。它们让人类得以在实验室的可控条件下，精准调控精子与卵子的结合过程。 

参考文献

[1] Quinn P, Kerin JF, Warnes GM. Improved pregnancy rate in human in vitro fertilization with the use of a medium based on the composition of human tubal fluid. Fertil Steril. 1985 Oct;44(4):493-8. doi: 10.1016/s0015-0282(16)48918-1. PMID: 3902512. 

[2] Yutaka Toyoda1 and Minesuke Yokoyama. The early history of the TYH medium for in vitro fertilization of mouse ova. J. Mamm. Ova Res. Vol. 33 (1), 3–10, 2016

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