受孕过程是指精子与卵子相遇、受精，受精卵再经输卵管输送到子宫腔内这个过程。即输卵管壶腹部等待受精。卵子的存活时间约为24小时。当精子与卵子表面结合时，卵子的代谢速率迅速提高，并开始合成DNA。有关卵子激活的详细机理还不清楚，只知精子仅起到打开程序开关的作用。除了精子，一些其他非专一的化学的或物理的处理，也能使卵激活，例如针刺蛙卵，也能使之激动。激动的起始无需任何新蛋白质的合成。
美国科学家用《星球大战》的创意制作了一个精子与卵子结合的科学视频 据媒体报道，人类生殖细胞的结合过程很难视觉化，但一群科学家利用《星球大战》的创意，制作了一段富有趣味性和知识性的视频，同时意外地揭示出一个新的发现。
这段时长3分钟的视频名为《人之初》(The Beginning)，是美国韦斯生物启发工程研究所创始人兼主管唐纳德·因格贝尔(Donald Ingber)和同事查尔斯·莱利(Charles Reilly)的作品，后者曾与“公园路后期制作公司”(Park Road Post)的电影导演彼得·杰克逊(Peter Jackson)合作过。
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演绎精子和卵子的结合过程
“我觉得科学和公众之间存在巨大的鸿沟，因为在学校里，科学被描述为机械式的、需要死记硬背的东西，而就定义而言，如果你能记忆它，那它就不是科学，”因格贝尔在声明中说，“科学是对未知的追求。我们有责任与大众接触，向他们传达探索和发现的乐趣。幸运的是，电影工业已经在这方面做了很出色的工作。”
于是，通过科学与电影艺术的结合，因格贝尔和莱利将自然奥秘以一种全新的方式呈现在我们面前，他们甚至用全新的视角揭示了其中一个分子过程的假说。这段视频及相关的新发现发表在《ACS纳米》(ACS Nano)期刊上。
视频中最引人注目的是对精子鞭毛轴丝(axoneme)的描绘。鞭毛轴丝是一个长管状结构，由9对微管以圆柱形包围1对微管组成，一直延伸到精子的整个尾部。 在视频中，因格贝尔和莱利选择了太空科幻电影《星球大战》的创意，大批摆动尾巴、奋力游向卵子的精子像极了飞向死星的X翼战机。这简直就是一场“精子大战”，数百万精子展开激烈竞争，角逐进入卵子的机会。
制作这样的科学视频，关键在于保持趣味性和科学性。精子尾巴的摆动模式十分复杂，需要建立从单个原子到细胞水平的多层生物学模型。打个比方，这就像一开始呈现的是帝国大厦的全貌，然后逐渐放大，最终看清维持这座建筑物稳定的单个螺栓。
“其实创造一个准确的生物模型，和用计算机在电影中描绘一个可信度高的生命是很相似的，你要不断地检查并修改你的虚拟作品，直到它与实际物体的外形和移动方式相符，”莱利说，“不过，从生物学角度，这些模拟还必须与已有的科学数据，以及此前已经被实验证实的理论模型吻合。”
为了制作这个视频，研究者将基于物理学的电影动画软件和分子动态模拟软件结合起来，还必须确保不同尺度上的运动准确无误。
在鞭毛轴丝内，一排排动力蛋白沿着微管同步移动，就像水手们同时划桨，最终使精子能够向前游动。 视频中最引人注目的是对精子鞭毛轴丝(axoneme)的描绘。鞭毛轴丝是一个长管状结构，由9对微管以圆柱形包围1对微管组成，一直延伸到精子的整个尾部。视频显示了鞭毛轴丝如何通过弯曲和拉伸为精子尾部提供动力。再更进一步观察，可以看到鞭毛轴丝具有被称为“动力蛋白”(dynein)的蛋白质。动力蛋白是一种马达蛋白，能将三磷酸腺苷(ATP)中高能磷酸键的化学能转化为机械能。在鞭毛轴丝内，一排排动力蛋白沿着微管同步移动，就像水手们同时划桨，最终使精子能够向前游动。
正是在这里，研究者发现了一个新的分子过程。在创作分子马达的三维动态模型时，研究者发现，当力量施加在动力蛋白分子的结合位置——化学键断裂和能量释放的地方——时，动力蛋白分子中一个特殊的铰链区域也会同步移动。此前科学家还从未观察到这一现象。
这段视频也再一次提醒我们，生物系统具有高度的机械水平，甚至可以一直细化到原子层次。这段视频发表在纳米技术期刊《ACS纳米》上并非偶然;或许在不久的将来，科学家就能在这一尺度上操纵甚至打造出分子机器。
