經(jīng)過多年的研究，科學(xué)家已弄清了精子與卵子結(jié)合的基本過程，在電子顯微鏡下，卵子的外層被一層透明的薄膜（放射冠）保護著，像一個懸浮而漂亮的天體星球，卵子的這層外膜是精子進入卵子的第一道必須攻破的關(guān)卡。此時精子們把頭鉆到卵子的外壁上，尾巴不斷拍打擺動，卵子隨著精子尾部的運動緩慢地逆時針轉(zhuǎn)動。精子則釋放出一種叫“放射冠穿透酶”的物質(zhì)，把卵子的外層（放射冠）破壞，再釋放透明質(zhì)酸酶，頂體蛋白酶，神經(jīng)酰胺酶，才能真正與卵子結(jié)合。而最終與卵子結(jié)合的，只有一個最勇猛的精子捷足先登，其余的精子全部犧牲了。

關(guān)于精子與卵子的結(jié)合，最近科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，卵子會發(fā)出一種特殊的芳香氣味，而精子也具有捕捉卵子氣味的能力，精子在微觀環(huán)境中向卵子求愛方式是通過設(shè)法跟蹤卵子的特殊芳香氣味進行的。（這一驚人發(fā)現(xiàn)顯示，研究人員可以通過采用某種氣味誘導(dǎo)的方法，阻斷精子捕捉卵子芳香氣味的能力，進而發(fā)明男性避孕藥，而這種藥物幾乎沒有任何副作用產(chǎn)生。美國杜克大學(xué)研究人員正在試圖尋找卵子發(fā)出的“香氣”——一種或多種能吸引精子的化學(xué)引誘劑，并阻斷精子與卵子的結(jié)合。）

動物的精子和卵子結(jié)合受孕發(fā)育成新的生命以繁衍后代，已經(jīng)很明確。但是，進一步問，為什么精子和卵子結(jié)合會產(chǎn)生新的生命，則在科學(xué)上長期未決，迄今仍是個謎，為此，科學(xué)家正在研究。2000年8月，英國《自然》雜志報道，美國斯坦福大學(xué)的一個研究小組初步揭開了這個謎底，他們認(rèn)為精子頭部的一氧化氮（NO）氣體是導(dǎo)致受精卵分化發(fā)育的主導(dǎo)因素。實驗發(fā)現(xiàn)，在受精過程開始的前幾秒內(nèi)，精子頭部存在一種稱為一氧化氮酶的蛋白質(zhì)便被激活，從而導(dǎo)致精子細(xì)胞大量產(chǎn)生一氧化氮氣體，這些氣體都集中在精子的頭部，一旦精子進入卵細(xì)胞，一氧化氮氣體便從精子頭部噴射出來，大量的一氧化氮氣體促使卵細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度提高，高濃度的鈣離子又反過來激活一氧化氮酶，于是一氧化氮氣體又大量噴出，如此相互促進互為因果，鈣離子不斷積累，最終引起受精卵分化和分裂，原始的小生命就這樣誕生。

上述實驗是在海洋無脊椎動物——海膽的精卵細(xì)胞上進行的。因為要保證受精卵的成活率，必須選用對周圍環(huán)境要求不高的動物——海膽（渾身長刺，通體紫色）。而該實驗已經(jīng)成功并著手進入對哺乳動物和人的性細(xì)胞進行實驗，以便進一步證明一氧化氮是受精卵發(fā)育分裂為新生命的本源，并可用以解決某些男性不育癥。