世界卫生组织估计，全球每7对夫妇中，便有1对存在生殖障碍。据中国人口协会、国家计生委联名发布的《中国不孕不育现状调研报告》显示，中国不孕不育人数已超过6000万，从20年前的2.5%～3%，攀升到如今的12.5%～15%。
　　不孕不育已经成为仅次于肿瘤以及心血管疾病的第三大世界医疗难题。
　　药物治疗是最常见的治疗方式，但通常比较保守，效果不佳。虽然手术治疗能解决一些特殊的生殖问题，但应用却比较狭窄。当前最有效、也最具前景的是辅助生殖技术。
　　辅助生殖技术的妊娠率达到40%～60%，远高于药物和手术治疗，已越来越成为解决人类不孕不育的主要方式。据临床统计，不孕患者中，每100对夫妇便有20对需要借助辅助生殖技术才能生育。仅仅在中国，有辅助生殖技术需求的人数便多达1000万。
　　广义上来说，辅助生殖技术主要包括人工授精和试管婴儿技术。试管婴儿又包括体外受精和胚胎移植两个过程，故又被称为体外受精-胚胎移植。

控速慢冻技术成就辅助生殖

　　虽然人类掌握人工授精和胚胎移植已经长达一两百年，但辅助生殖技术得到飞跃式的发展，还要到20世纪50年代之后。影响技术发展的关键便是冷冻技术。
　　在冷冻技术发展以前，精子和卵子的寿命有限，反复的人工授精、胚胎移植试验，不仅会增加劳动和实验成本，还会影响试验周期和结果。即便有成果，在缺少冷冻技术的条件下，运用也会被大大限制。
　　虽然早在100多年前，就有科学家发现，低溫可以延长精子的寿命，并提出了精子库的概念，但在冷冻技术上却并没有真正的突破。
　　1950年，英国科学家詹姆斯·洛夫洛克对啮齿类动物做冷冻试验，发现仓鼠可以在身体60%结冰的情况下再被唤醒，一时间引起了学界的轰动。越来越多的科学家开始前赴后继做着冷冻复活实验，促进了冷冻学科的诞生。
　　随着冷冻技术飞速发展，1954年，冷冻技术开始运用于人体—三名使用冷冻精子的女性成功妊娠。但此时的冷冻技术，面临着诸多的难题，依旧无法支撑大规模的精子和卵子冷冻。

　　╱ 控速慢冻技术被广泛用于冷冻卵母细胞、皮肤、血制品、胚胎、精子、干细胞。 ╱
　　细胞有70%都是水分。冷冻时，细胞内的水会生成冰晶。虽然细胞之间的冰晶不会对细胞造成直接破坏，但细胞在脱水的过程中，会因应力变化而损伤。
　　若冰晶被压碎，细胞膜也会不可避免地发生机械破坏。随着结冰的水越来越多，剩下的水盐浓度会更高，也会对细胞造成进一步的破坏。
　　1963年，美国橡树岭国家实验室经过研究发现，在进行冷冻时，如果把温度降低的速度控制得足够慢，便可以让细胞排出充分的水分，从而避免细胞内的结冰。该发现很快被运用到了冷冻技术上。
　　20世纪70年代，人类发展出了控速慢冻技术。该技术不仅把冷冻时温度降低的速率控制在了1°C/min，还通过添加的冷冻保护剂，大大阻碍了冰晶的生长，令冷冻技术发展到了真正实用的阶段。
　　控速慢冻技术被广泛用于冷冻卵母细胞、皮肤、血制品、胚胎、精子、干细胞，以及相关前沿领域。人体冻卵在这个时期正式登上了舞台，距今已经过去了50年。
　　20世纪80年代，玻璃化技术开始被引入生殖冷冻保存。通过加入冷冻保护剂，细胞的黏度会增加，可以降低玻璃化的难度。
　　在人类卵母细胞的保存上，玻璃化技术大获成功，并促成1999年世界上第一例冻卵的成功妊娠。

　　进入21世纪之后，冷冻技术的发展也促使了人工授精的广泛运用。虽然早在20世纪30年代，人类便不停尝试各类胚胎移植，但直到冷冻技术发展之后，才逐渐成功。早期的胚胎移植一直主要限于家畜育种，尤其是奶牛生产。
　　除了因动物不存在人伦问题外，更在于当时面临着一个前所未有的挑战—体外受精。

体外受精：辅助生殖技术的核心

　　相对于人工授精和胚胎移植的老资历，体外受精是纯正的现代技术。
　　1970年，英国胚胎学家罗伯特·爱德华兹与妇产科医生帕特里克·斯特普托合作，把体外受精-胚胎移植运用到了人类身上。直到1977年，他们才成功令一位输卵管阻塞的女性通过相关技术成功妊娠。1978年7月25日，世界上首例试管婴儿诞生。
　　试管婴儿的成功，标志着人类在辅助生殖技术上向前迈出了一大步。试管婴儿技术的复杂度和难度，远超人工授精，因此罗伯特·爱德华兹于2010年被授予诺贝尔生理学或医学奖。
　　这一时期的试管婴儿技术产儿，被称为第一代试管婴儿。这项技术主要解决女性因素导致的不孕不育。
　　进入21世纪之后，随着分子生物学、人工助孕以及显微操作的进一步发展，胚胎植入前遗传学检测开始被运用于临床，这便是第三代试管婴儿技术。有遗传缺陷的夫妻，可以通过胚胎植入前遗传学检测技术，避免把有缺陷的基因遗传给后代。 　　最新的前沿试管婴儿技术为卵浆质置换技术，又被称为第四代试管婴儿技术。该技术主要适用于因身体不好或年龄因素导致卵子质量下降的女性，通过显微镜技术，置换健康女性的卵浆，增长卵子活力，达到提高试管婴儿成功率的目的。

代孕导致高发多胎妊娠风险

　　经过数十年的发展，时至今日，试管婴儿技术已经发展成为辅助生殖的核心技术。在该技术中，除了使用患者的精子或卵子之外，对于无法提供正常精子或卵子的夫妇，也可以使用他人捐赠的精子或卵子，这被称为供精和供卵。在所有不孕不育患者中，需要供精或供卵的患者大约有12%。
　　也有一些患者，在进行特殊治疗之前，会提前冷冻自己的精子或者卵子，然后在多年后使用。这样做的话通常有较高的妊娠率，可以达到50%以上。也可以直接冷冻胚胎，但成功率会低一些，只有约32%。
　　大多数试管婴儿没有先天性的缺陷，但也有一些研究表明，试管婴儿的缺陷风险会有所提升。例如，在正常生育中，人类儿童严重的先天缺陷率是4.4%，不孕不育者的試管婴儿则是6.2%。
　　但是，在对第三方供体精子的统计发现，其出现缺陷的概率反而降低了，只有普通人的20%。这极有可能是，不孕不育患者本身的卵子和精子质量有所欠缺，而精子库在最初采集时，就只接受高质量的精子。
　　╱ 全世界已经出生了超过800万试管婴儿。 ╱
　　试管婴儿的运用中，还有一种特殊的情况—代孕。代孕可能会用到试管婴儿技术，但也可能仅仅只是单纯的胚胎移植。无论哪一种技术，都和传统代孕有着本质的区别。

　　现代意义上的代孕（妊娠代孕），需要父亲和母亲的精子和卵子通过体外受精，然后再注入第三方的子宫内。第一例代孕发生于1986年4月，至今已经有30多年的历史。迄今为止，代孕人群已经发展到了一定的规模，成了全球不可忽视的群体。
　　即便不讨论社会人伦的影响，代孕依旧存在一定的风险。
　　代孕人和胎儿，存在所有试管婴儿都可能存在的相关风险。为了保证成功率，代孕人往往会移植多个胚胎。如果发生多胎妊娠，代孕人和胚胎都将面临更高的并发症风险。
　　其次，与自然受孕的孩子相比，虽然单胎代孕出生的孩子不会有什么生理和心理异常，但多胎妊娠出生的孩子通常会导致早产，有可能出现身体和精神的异常。
　　虽然辅助生殖技术依旧有一些不完美，但它却为人类的繁衍生息提供了坚实的基础。自1978年第一例试管婴儿诞生以来，全世界已经出生了超过800万试管婴儿。当前全球每年实施的试管婴儿例数多达200万，成功生育超过50万婴儿。
　　随着基因编辑技术的飞速发展，残缺基因的修复技术，以及遗传缺陷基因的替换技术，迟早都会被人类掌握。到时候，不孕不育患者将迎来新的优生优育机会，但也会面临更多的人伦挑战。