人类胚胎发育头五天，第一次被完整拍下来

体外受精时，从精卵结合到形成可移植胚胎需要整整五天。超过一半的受精卵会在这五天里停下。为什么会停，一直看不清——胚胎通体透明，普通激光共聚焦会伤害它，此前的技术最多连续观察 24 到 48 小时，看不到完整过程。

2026 年 9 月，清华大学苏俊团队联合中科院贺福初院士团队等在 Cell 发表研究：他们自主研发了全球首台高通量双视野活细胞光片显微镜，第一次拍下人类胚胎从受精到囊胚形成的完整五天高清连续影像。

图1：光片照明只照亮焦平面，点扫描照明会辐照整个样品

为什么是光片

共聚焦显微镜用一束聚焦激光逐点扫描样品，要把一个三维体积扫完，光路会穿过样品上下所有的层面——不在焦平面上的部分也被照了一遍，光毒性和漂白就累积起来了。胚胎对这种辐照很敏感，所以撑不了两天。

光片显微镜换了个思路：把照明光整形成一张薄薄的光片，只照亮当前要成像的那一层，然后让样品转或者让光片扫。成像平面外的部分几乎不受光照，光毒性降一到两个数量级，采集速度还更快。清华这套系统做了双视野设计，两个物镜从两侧同时照明和成像，进一步压低单侧光强，并配合新型活细胞荧光探针与 AI 图像算法提升信噪比。参数是每 12 分钟采集一组影像，成像深度 300 微米。

图2：2000 多次细胞分裂观测归纳出的两个停滞窗口

看到了什么

团队观测了 150 多枚胚胎、2000 多次细胞分裂，归纳出两个停滞窗口：

• 早期停滞（前三天）：第二次细胞分裂时纺锤体异常，导致遗传物质分配出错，细胞拿到错的染色体组后就不再继续
• 晚期停滞（第四天）：内质网——细胞里的蛋白质折叠工厂——出现应激反应，蛋白质稳态崩掉，发育随之停摆

更实用的发现在后面：用中心体抑制剂干预，正常细胞比例从 40% 提升到 80%。中心体是纺锤体的组织者，早期停滞既然出在纺锤体上，从上游调它就说得通。这个数字离临床应用还有距离，但方向清楚了。

对试管婴儿意味着什么

目前胚胎筛选主要靠形态学评分——胚胎师在显微镜下看细胞分裂是否均匀、碎片多不多。这套方法主观且信息量少。如果能连续记录分裂过程并识别纺锤体异常，筛选依据就从"看起来好不好"变成"过程对不对"。团队的工作相当于提供了第一份完整的过程参考图谱。

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来源：Cell（2026 年 9 月），清华大学等