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在美国，辅助生殖领域正面临一个独特困境：一方面，对体外受精（IVF）的需求急剧上升；另一方面，胚胎学家和遗传咨询师却严重短缺。资深胚胎学家、IVF实验室主任 Klaus Wiemer 认为，人工智能可能是破局的关键。

当前挑战：活检成本高、耗时久且信息不全

在标准的IVF流程中，胚胎学家需要在显微镜下观察并选择最有可能成功着床的胚胎。为了进行基因筛查，他们必须从每个胚胎中提取几个细胞用于外部基因检测，这个过程被称为胚胎活检。

• 成本与耗时：活检结果需要长达两周，且检测费用可能增加数千美元。
• 信息局限：即便是最先进的基因检测（如PGT-A），也只能告知胚胎的染色体数目是否正常，无法全面反映胚胎的整体健康状况，而这正是决定其能否成功发育为健康婴儿的关键。

Wiemer 解释道：“一个胚胎只有一个核心功能，那就是分裂。分裂过程中有无数的数据点，比如分裂特征、内细胞团面积大小、滋养层收缩次数等。” 这些动态的形态学信息，人类胚胎学家难以实时、精确地量化捕捉。

AI解决方案：通过学习数百万数据点进行实时评估

Wiemer 担任首席科学官的 Fairtility 公司开发了一款名为 CHLOE（通过优化胚胎培育人类生命）的AI算法。该算法已经在数百万个胚胎数据点和临床结果上进行了训练。

• 工作方式：CHLOE 可以快速筛选患者的多个胚胎，实时分析其发育特征，并为每个胚胎生成一个AI评分。这个评分综合了胚胎在每个发育阶段与理想特征对比的情况，能回答：“这个胚胎发育得有多好？它是否具备健康着床所需的所有必要组成部分？”
• 核心优势：
  1. 无需活检：AI仅通过分析胚胎的实时影像（延时摄影技术获得）进行无创评估，避免了侵入性操作和漫长的等待。
  2. 辅助决策：评分结果可以帮助临床医生快速锁定着床潜力最高的胚胎，目标是缩短妊娠所需时间、提高活产率。
• 监管状态：CHLOE 是目前首个且唯一获得美国FDA批准的用于胚胎评估的AI工具。不过，其有效性迄今仅通过回顾性研究验证，尚需前瞻性临床试验进一步确认。

未来展望：让胚胎学家回归“真正的科学家”角色

Wiemer 认为，AI工具不会取代胚胎学家，而是将他们从繁重的文书和重复性劳动中解放出来。AI可以充当“虚拟助理”，承担胚胎选择、条件监测、报告生成等任务。

“胚胎学家目前要花费40% 的时间用于非胚胎学技能的工作，”Wiemer 指出。“AI将帮助我们清理胚胎学领域的杂乱工作，让我们能够回归真正的科学家身份。” 这意味着，胚胎学家可以将更多精力投入到研究胚胎发育本身，利用AI生成的海量数据，更深入地理解“什么因素会影响胚胎发育”，从而做出更好的选择。他表示：“能够研究数据，看到是什么影响了胚胎发育，这非常有价值，因为就在几年前，这种能力还是不可能的。”

在不远的将来，Wiemer 预测，每个胚胎学实验室都将使用AI进行胚胎发育的自动评估，从而减少甚至完全避免对活检的依赖。

关键术语表

——本文基于 MIT Technology Review 的系列报道编译，介绍人工智能在辅助生殖领域的具体应用与潜在影响，不代表编译者立场