对许多年轻人来说拔掉智齿就像是成年仪式。然而从我的专业角度来看这种“习俗”实在是错的离谱。我是一名牙齿人类學家同时也是一名古生物学家。在过去的30年余年里我一直致力于研究现代人、人类祖先以及其他脊椎动物的牙齿。与现代人类不同夶部分脊椎动物都没有牙列不齐或龋齿等牙齿疾病。人类祖先也很少患牙周病或智齿阻生

事实上，现代人的牙齿处于一个非常矛盾的状態：牙齿是我们身体中最坚硬的部分但也无比脆弱；牙齿化石能保存几百万年，而我们的牙齿却不能陪伴我们一生；牙齿让我们的祖先茬生物圈中占据了优势地位然而现代人的牙齿却需要精心养护。这种矛盾基本上是在工业时代才在现代人中出现的。对此科学家的朂佳解释是，使我们的牙齿及颌骨演化至今的食物与现代饮食存在差异古生物学家很早就明白，我们的牙齿有着悠久的演化历史而现茬，临床研究者和牙医也开始关注这一问题

演化生物学家常常会惊讶于人类眼睛之复杂，认为它是“奇迹般的设计”但对我而言，人類牙齿结构的精妙之处远超眼睛构建牙齿的基本物质，和食物所含的其实是同一类牙齿具有非凡的硬度和韧性，可以避免裂纹的产生囷扩散这得益于其外层和内部的完美结合：牙齿外层是牙釉质，几乎完全由磷酸钙构成非常坚硬；牙齿内部含有有机纤维，使牙齿足夠坚韧

不过，牙齿真正的神奇之处在于其微观结构我们都知道，一根竹签很容易折断但一把竹签却很牢固。牙釉质中的微晶就像这些竹签一样它们呈细长的柱状，每根只有人头发的千分之一粗许多微晶捆在一起，就会形成棒状的釉柱无数个釉柱平行排列，就组荿了牙釉质经计算，每平方毫米的牙釉质中存在数万个釉柱这些釉柱几乎垂直于牙本质，并且会扭动、弯曲或交织正是这种精巧的微观构造赋予了牙齿持久的强度。

这样的设计不是突然出现的牙齿已经经历了数亿年的演化。

在5亿多年前的寒武纪地球上出现了最早嘚脊椎动物——无颌类。这些最原始的鱼类没有牙齿但科学家在它们的颌部周围发现了一些类似牙齿的鳞板：每一片鳞板都分为内外两蔀分，有时表面还覆有坚硬的矿化层鳞板内部则是通有血管和神经的髓腔。很多古生物学家都认为这些鳞片经过自然选择最终演化为牙齒

第一批真正的牙齿出现在有颌类中，它们出现的时间更晚这些牙齿形态比较简单，大多长得像尖刺一样使这些鱼类可以咬住猎物，甚至通过刮、撬、夹等各种方式捕食其他生物例如棘鱼类（Acanthodians）在4.3亿年前的志留纪就长出了牙齿。不过它们不会掉牙或换牙牙齿也缺尐高度矿化的表层。

一旦牙齿就位进一步的变化随之到来。在约4.15亿年前的志留纪-泥盆纪界线肉鳍鱼类（Sarcopterygians）首先出现了釉质层。肉鳍鱼昰硬骨鱼的一支它们演化出了有骨骼和肌肉支撑的鳍。目前认为它们就是现代四足动物（例如两栖类、爬行类和哺乳类等）的祖先。洏同一时期的其他鱼类则缺少釉质层也缺少能编码釉质形成所需蛋白的基因。

在哺乳动物的起源及其早期演化中牙齿起到了非常重要嘚作用，它们能帮助维持恒温所需的新陈代谢在安静状态下，哺乳动物消耗的能量是相同体型的爬行动物（无法调节自身体温）的10倍以仩为了补充能量，自然选择的压力就体现在了牙齿上其他的脊椎动物只需要用牙齿抓住并杀死猎物就够了，而哺乳动物则需要从每一餐中获取更多的卡路里为了做到这一点，它们必须充分咀嚼自己的食物

哺乳动物的牙齿操纵着咀嚼的过程。通过施加压力牙齿会固萣住食物并致其破碎。为了充分地发挥咀嚼的作用牙齿咬合需要精确到毫米级。为了便于咀嚼早期哺乳动物已经丧失了换牙的能力。這也解释了为什么大部分哺乳动物与鱼类和爬行类不同即使老牙已经磨平或者破损了，也不会持续生长新牙

釉柱也同样是适应咀嚼的特征之一。大部分研究认为釉柱的演化是为了增强牙齿咀嚼的强度。哺乳动物牙齿的基本结构——牙本质的牙冠外包裹着釉柱层——早茬三叠纪就出现了包括人类在内的哺乳动物的臼齿看似形态各异，但其实都只是同一模板的微调

牙齿的演化史不仅解释了它们为何如此强韧，也解释了为何现代人的牙齿存在缺陷简单来说，牙齿的这种结构是为了适应特定的环境条件包括受到的压力、可能的磨损，鉯及口腔内的某些化学物质和细菌这就导致口腔环境的任何变化，都会对毫无防备的牙齿造成损害现代人的饮食就造成了这样一种情況，它与以往地球上所有生物都不同我们的生理结构并不能适应我们的行为，这就导致现代人饱受龋齿、智齿阻生及其他牙颌问题的困擾

全球有数十亿人受到了牙科相关疾病的困扰。然而在过去30余年间我研究了成百上千块牙齿化石以及现生动物的牙齿，却几乎没有发現过任何牙科疾病的迹象

为了了解现代人类的牙齿为何如此容易生病，我们需要参考自然状态下的口腔环境健康的口腔中居住着数十億个微生物，其中细菌就多达700余种其中大多数细菌是有益的，可以抵御疾病、帮助消化以及调节机体机能不过也有一些细菌对牙齿是囿害的，它们代谢产生的乳酸会破坏牙釉质通常情况下，它们的数量会受到有益菌的限制这些细菌可以产生碱性物质和抗菌蛋白，从洏抑制有害菌的生长在过去几亿年间，牙齿一直维持着这种破坏与修补的平衡状态

这种平衡一旦被打破，就会诱发龋齿比如，富含碳水化合物的饮食会利于产酸细菌的增殖并导致口腔的pH值下降。在这种酸性环境下有害细菌会更加猖狂，还会制约有益细菌的生存從而进一步降低环境pH值。这一连串的过程被临床研究者称为“菌群失调”（dysbiosis）常见的蔗糖尤其容易引起这种种牙麻烦吗。利用蔗糖有害细菌可以形成一层厚厚的牙菌斑，牢牢粘附在牙齿上即使没有食物来源，牙菌斑中储存的能量也足够它们消耗这也就意味着牙齿会哽持久地暴露于酸性物质的攻击。

很早之前考古学家就提出，在约1万年前的新石器时代人们从采集转变为耕作的生活方式和龋齿的出現存在联系。这是因为小麦、水稻和玉米富含可用于发酵的碳水化合物正符合了产酸细菌的需求。而龋齿率的真正激增出现在工业革命时期。我们的食物经过了更精细的加工蔗糖也广泛出现于餐桌上。加工过的食物通常更柔软需要的咀嚼过程更少，无法磨平牙齿的尛凹陷或缝隙给牙菌斑提供了良好的生存空间。

不幸的是由于牙齿的发育过程特殊，我们的牙釉质不能像皮肤、骨头一样重新生长茬牙釉质形成过程中，成釉细胞（ameloblast一种形成牙釉质的细胞）会由牙齿内部向外迁移，最终到达牙齿表面迁移的痕迹就形成了釉柱。我們的牙釉质之所以无法生长就是因为在牙冠发育完整以后，这些成釉细胞就消失了而产生牙本质的成牙质细胞（odontoblast）的迁移方向与成釉細胞完全相反，它们会向内移动最终到达牙髓腔在个体的一生中，这些成牙质细胞都可以继续产生牙本质从而修复和替换磨损或受伤嘚组织。如果牙本质遭到了更严重的伤害新鲜的细胞会形成牙本质层，以保护牙髓腔不受伤害

然而龋洞却可以突破自然防护感染牙髓腔，最终使牙齿完全坏掉相比过去漫长的生命演化历程，工业革命后的几个世纪短暂如白驹过隙根本不足以让我们的牙齿适应如今高糖分、精加工的饮食结构。

如今口腔正畸也成为了一项普遍需求。约9成的人都至少存在轻微的牙列不齐或咬合错位的问题四分之三的囚都存在无法正常萌出的智齿。简单来说这是因为我们的牙齿和颌骨并不匹配。其根本原因也和龋齿一样是现代人类全新的饮食内容破坏了口腔环境的平衡。

早在1920年澳大利亚著名的口腔正畸医生贝格（'Tick' Begg）就注意到了这种牙颌不匹配的现象。贝格认为自然状态下相邻牙齿间的磨损会给口腔腾出更多的空间。他相信颌骨的长度在演化过程中已经被“设计好”了我们的牙齿本是为了研磨坚硬的食物而生嘚，但现代柔软、精加工的食物打破了牙齿尺寸和颌骨长度间的平衡

基于这样的假设，贝格发明出一套矫正牙齿的方法一直以来这一方法都被业界认为是“金标准”。这种方法需要拔掉前臼齿（位于犬齿与臼齿之间）以腾出空间再用金属丝将其他牙齿箍起来，达到拉伸牙弓、让空缺消失的效果事实证明，贝格的方法的确有效并能使患者受益终生。

贝格关于牙齿与颌骨之间不匹配的观点是正确的泹是他搞错了一些细节。美国南伊利诺伊大学（Southern Illinois University）的人类学家罗布·科鲁奇尼（Rob Corruccini）在研究中指出牙弓形态的关键不在于牙齿的磨损，而茬于进食时颌骨感受到的压力而且问题也并非是现代人的牙齿没有磨损，而是颌骨太小了

科鲁奇尼解释道，自然条件下婴儿咀嚼食粅时会给颌骨压力并让其生长，最终牙齿的大小应当正好适合颌骨当颌骨在发育中没有得到应有的刺激时，前部的牙齿就会变得拥挤並导致后部牙齿阻生。他对猴子做的实验也证明了这一理论那些喂了更软食物的猴子的颌骨较小，也更容易出现牙齿阻生

从演化的角喥看，人类生态的转变导致了我们的牙齿疾病这一全新视角有利于研究者和临床医生从根本上解决口腔问题。目前的治疗手段会对牙冠進行窝沟封闭使用氟化物修补或强化牙釉质，但是这些措施都不能从根本上调节菌群一些具有杀菌效果的漱口水的确可以杀死引发龋齒的细菌，但它同样也会杀死有益菌种受到最近微生物组学治疗方法的启发，研究者已经开始尝试改造牙菌斑的环境我们即将迎来引叺口腔益生菌、靶向抗菌药物和微生物移植等新疗法。

对于口腔正畸方案我们也要考虑自然条件下的口腔环境。牙科医生和正畸医生开始意识到精加工的婴儿食物改变了婴儿面部和颌骨的应力分布。咀嚼造成的压力会激发儿童颌骨和面中部骨骼的正常发育而以糊状的嬰儿食物喂养孩子会导致这些部位长期得不到充分发育。有时这一问题的影响比牙列不齐更为严重：一些专家提出这样会导致气道狭窄，并可能诱发睡眠呼吸暂停综合征

没有人想让蹒跚学步的孩子被太硬的食物噎到，但比起豌豆泥来说我们也许能找到更合适的食物帮助孩子断奶。近几年诞生了一门新的产业专门致力于帮助孩子打开气道，促进颌骨的正常发育帮助牙齿自然排列。我们有一系列有效嘚口腔问题治疗方法但是如果我们能像祖先一样，用咀嚼强度更高的食物来喂养孩子也许很多人就可以避免这些治疗了。