摘要：牙齒健康“無咬不利”的人，一般被形容為“鐵齒銅牙”。北京大學(xué)藥學(xué)院和中國科學(xué)院力學(xué)所有關(guān)研究人員通過研究健康牙齒的力學(xué)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，這一判斷即使對一般人來說也幾乎和事實(shí)不謀而合。他們在4月出版的《科學(xué)通報》第八期上發(fā)表的論文中指出：從力學(xué)性質(zhì)上看，牙齒更類似金屬，而不像人們之前通常認(rèn)為的接近陶瓷。陶瓷……

　　臨床快報藥市動態(tài)違法廣告醫(yī)保動態(tài)藥品價格流感疫情保健常識婦科課堂醫(yī)改動態(tài)牙齒健康“無咬不利”的人，一般被形容為“鐵齒銅牙”。北京大學(xué)藥學(xué)院和中國科學(xué)院力學(xué)所有關(guān)研究人員通過研究健康牙齒的力學(xué)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，一判斷即使對一般人來說也幾乎和事實(shí)不謀而合。他們在4月出版的《科學(xué)通報》第八期上發(fā)表的論文中指出：從力學(xué)性質(zhì)上看，牙齒類似金屬，而不像人們之前通常認(rèn)為的接近陶瓷。

　　陶瓷是很好的無機(jī)材料。

　　由于牙齒的化學(xué)成分羥基磷灰石是無機(jī)化合物，因此過去人們通常認(rèn)為牙釉質(zhì)的力學(xué)性質(zhì)接近陶瓷。然而，新的研究通過對牙齒三維力學(xué)結(jié)構(gòu)解析發(fā)現(xiàn)，牙齒的總體性質(zhì)卻是類似金屬。該論文第一作者、北京大學(xué)藥學(xué)院博士生白柯介紹，單純比硬度或者模量等力學(xué)參數(shù)，牙齒和金屬差得很遠(yuǎn)，但是從咀嚼這功能上出發(fā)，把硬度、模量、彈性功和總功這4個力學(xué)指標(biāo)結(jié)合在一起，牙齒的性質(zhì)正好落在金屬的范圍里。“人的牙齒最重要的功能是持久咀嚼，即能承受幾十年的反復(fù)咀嚼，而牙齒的類金屬力學(xué)性能對持久咀嚼功能可能起著關(guān)鍵性作用?！?/P>

　　在電視節(jié)目中，有人可以用牙齒拖起一輛汽車。作者之一、白柯的博士生導(dǎo)師楊曉達(dá)教授解釋，一些分析表明這些人牙齒的咬合力已經(jīng)超出了根據(jù)普通非金屬材料所計算出來的強(qiáng)度，一般的“陶瓷”牙不可能咬起這么大的力量。這也提示了牙齒的性質(zhì)遠(yuǎn)比人們以前想象得要好。

　　既然牙齒具有如此卓越的性質(zhì)，那么如何模仿其性質(zhì)制作替代材料也成了研究人員下一步的工作。楊曉達(dá)表示，證實(shí)牙齒的類金屬性質(zhì)只是初步工作，最終的目的是想解析人體骨骼的結(jié)構(gòu)原理，從而做出可以替代骨骼和牙齒的新型仿生材料。

　　事實(shí)上，現(xiàn)在很多功能陶瓷的某些性質(zhì)比金屬還好，只是沒有解決生物相容性的問題，一旦植入人體都會受到排斥。大家所熟悉的牙冠是植入人體的牙根，并不同人體直接接觸。楊曉達(dá)說：“與骨骼比起來，牙齒畢竟在外面。如果骨頭壞死的話，要求替代材料必須具備骨頭的力學(xué)性質(zhì)、承受人體重量，同時具有生物相容性。我們的目標(biāo)就是希望能夠找到像骨骼這么堅固，而生物相容性又好的材料?！?/P>

　　“另一方面，在仿生材料的研究過程中，希望能夠發(fā)現(xiàn)骨骼的一些自然機(jī)制。”楊曉達(dá)說，“骨頭的某些性質(zhì)可能和其受力狀態(tài)密切相關(guān)。航天員在太空中特別容易骨質(zhì)疏松，但人們到現(xiàn)在還不完全明白為什么會發(fā)生。人類要真正走入太空，必須解決這個問題。通過材料的仿生模擬研究有可能探索為什么在失重條件下容易發(fā)生骨質(zhì)疏松的機(jī)理，最終找出抑制骨質(zhì)疏松的藥物?！?/P>

　　因?yàn)椴牧系脑u價實(shí)驗(yàn)較貴，研究者一般是側(cè)重材料某一些方面的性質(zhì)，合成出材料之后再實(shí)驗(yàn)它的性質(zhì)。而本次研究則不同，楊曉達(dá)說：“這次我們想反過來，先了解其性質(zhì)，作一個合理的設(shè)計，最后再做材料。因此要先了解骨頭的特殊性質(zhì)，和其他材料的區(qū)別。為什么無機(jī)材料通過牙齒這種結(jié)構(gòu)組合起來之后具有金屬的耐磨性？什么樣的結(jié)構(gòu)方式能產(chǎn)生這種效果？知道了這些就可以進(jìn)行更好的仿生?！睋?jù)悉，這項研究采用了硬度、模量、彈性功和總功這4項力學(xué)指標(biāo)的綜合參數(shù)進(jìn)行定量研究，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為未來制作仿生材料奠定了基礎(chǔ)。