牙齒是人體最堅硬的組織，也是人類骨骼遺存中最易保存的部位，考古遺存中的牙齒蘊含了大量古代人群的體質特征、營養(yǎng)健康、飲食習慣、社會文化以及生業(yè)模式等豐富的信息。牙齒是古人類化石中最常見的部位，牙齒化石為古人類演化的研究提供了非常關鍵的證據。牙齒的磨耗研究是判斷年齡非常重要的依據，也暗含了古代人類的食性信息。有關牙齒的疾病研究是古病理研究不可或缺的內容，其中齲齒、牙周炎、牙釉質發(fā)育不良等疾病的統計為古代人群的飲食習慣和生長發(fā)育提供了重要數據。除了形態(tài)研究外，牙齒還是考古學家們提取DNA、淀粉粒、植硅體等樣本的關鍵部位，由此可見，牙齒遺存可謂是考古人骨材料中最關鍵的部位之一，對牙齒樣本的研究和保護更是極為重要。

體質人類學中的高精度牙齒模型制作技術是指利用現代材料和技術對古代人類牙齒或者牙齒化石進行復制，并盡可能最大化復制標本上可用于體質人類學研究的數據信息。

技術探索

20世紀70年代，歐美開始流行使用掃描電鏡（SEM）來研究牙齒微痕，隨之涌現出一批學者開始探索制作專門應用于電鏡觀察的高精度牙齒模型，以取代一些體積較大、無法直接使用電鏡觀察的樣本。最早的高精度牙齒模型僅局限于制作陰模，1971年，英國學者Grundy首次使用硅樹脂（Silicone）制作出陽模。隨后，很多學者相繼提出了完整的牙齒翻模技術，引領眾多學者對樹脂材料模型開展精確度和穩(wěn)定性的測試研究 。90年代，牙齒微磨耗研究逐漸興起，美國學者Goodwin和Chaney提出，室溫硫化型硅橡膠（RTV）材料更加不易收縮，強度和柔韌性也更具優(yōu)勢，能復制更多微觀的細節(jié)和易于脫模。因此，使用RTV制作陰模的方法被學術界廣泛應用。21世紀初，英國學者Purnell 進一步討論了制作高精度牙齒模型的技術細節(jié)問題，并使用黏度低、固化性溫度低、穩(wěn)定性高的環(huán)氧樹脂（Epoxy resin）來澆鑄陽模。Galbany提出了使用加成型硅橡膠（PVS）制作印模、聚氨酯（PU）制作鑄型的二次翻模技術。時至今日，高精度牙齒模型制作已成為體質人類學研究中應用非常廣泛的技術之一。

國內的學者們更傾向于使用數字化技術來獲得牙齒模型，如CT掃描、三維激光掃描、多視角三維重建等。在現代口腔醫(yī)學中，復制牙齒模型是不可或缺的技術之一，常見的技術類型分為硅橡膠印模加超硬石膏鑄型、藻酸鹽印模加超硬石膏鑄型、數字化印模、3D打印等，其中硅橡膠印模加超硬石膏鑄型所獲得的牙齒模型精確度最高。不同于現代口腔醫(yī)學中的牙齒模型制作技術，體質人類學中的牙齒模型制作技術不僅要充分考慮到對原始標本的無損性，還要保證模型材料的高度精確性和穩(wěn)定性。

這里將根據體質人類學的研究需求，著重介紹目前使用最廣泛的材料和印模澆鑄法翻模技術，通過國外學者的研究案例來總結經驗以供借鑒。高精度牙齒模型的制作技術因研究目的不同而有所差別，這里介紹的印模澆鑄法制成的高精度牙齒模型可用于三維激光掃描、顯微鏡觀察和長期保存。

制作印模

制作印模的材料以硅橡膠為主，不同品牌的硅橡膠特性有所不同。以目前使用最為廣泛的加成型硅橡膠為例，Coltène品牌旗下的President microSystemTM系列產品經過實驗驗證，其常體（regular body）材料的精度可以達到微米級別，能夠反映出牙齒表面微痕的所有特征，且穩(wěn)定性強，常被用作牙科實踐和牙齒微痕研究。輕體（light body）材料的粘性較低，精確度更高，在復制牙齒表面的微小特征（如牙釉柱）上更具有優(yōu)勢。重體（heavy body）材料的精度無法滿足高倍數的SEM顯微鏡下的科研需求。Coltène品牌的Affinis系列更加具有表面親和力和流動性，更適用于活體的牙齒印模。此外，Galbany還測試了3M品牌的ESPE Imprint IITM 重體的精確性，也被證實其數據精度非常可靠。

首先，使用棉簽蘸取純丙酮（pure acetone）將牙齒表面清潔干凈，確保無任何雜質附著。如果牙釉質較脆弱，還需要在牙齒表面再涂抹一層脫模劑，以確保順利取下印模。待完全干燥后，使用硅橡膠輸送槍搭配混合管，將材料均勻涂抹在牙齒表面，使其覆蓋整個牙冠，厚度不低于1毫米，以免破裂。該過程要保證均勻快速移動輸送槍，以免產生氣泡，防止材料提前凝固。待硅橡膠尚未完全固化時，小心取下印模，觀察印模內部是否有氣泡，如有則需重新制作。初次取下的印模厚度不均，底部不平，需要在實驗室內進行二次完善。對印模完善時需要使用輕體材料對印模外部進行涂抹，填補印模的孔隙，加厚印模壁，并制作一個水平的底座，完善印模壁“口沿”部分，使底部和口部均為水平，避免澆鑄時液體漏出和取出模型時印模破損。最后將印模放入塑封袋保存。挑選樣本時，應避免選用覆蓋有牙結石、牙釉質脆弱易崩裂的樣本，以免給原始材料帶來破壞。

值得注意的是，硅橡膠材料所制作的印模會隨時間發(fā)生不同程度的收縮，多次澆鑄也會逐漸降低模型的精確性。因此，印模制作完成后應該避光常溫（18—25℃）保存，并盡快澆鑄模型。如果研究項目較多，同一批樣本需多做幾組印模。

澆鑄模型

制作牙齒陽模的澆鑄材料因研究需求而有所不同。聚氨酯硬度高、穩(wěn)定性強，固化后為白色，非常利于激光三維掃描，常用產品有Feroca品牌的 Feropur（A+B）。光學環(huán)氧樹脂顏色透明，光學機械性能優(yōu)越，對金屬的漆膜附著力強，因此常被用于環(huán)境電鏡（ESEM）掃描，或者噴上一層非常薄的400 ？金層用于普通電鏡（SEM）掃描。常用的產品有Epo-Tek 品牌的#301（QdA）以及西班牙CTS品牌的EPO-150。值得注意的是，噴上金層的模型反光率非常高，在進行激光三維掃描時，需再次噴啞光涂層消除反光。

不同產品的澆鑄方法略有差別，以聚氨酯Feropur（A+B）為例，其室溫下固化時間為5分鐘，將A和B按1：1 的比例混合后迅速注入印模中，并借助離心機（800rpm）使材料完全滲透印模中，并排除材料中的氣泡。為避免牙齒模型遭受污染或損害，應將印模和模型寫上編號后同時放入密封袋保存，待研究時再戴上手套將模型從印模中取出，避免直接接觸模型表面造成污染。

以加成型硅橡膠印模、聚氨酯澆鑄的高精度牙齒模型具有穩(wěn)定性強、制作成本低、操作難度小的特點，不僅大幅度避免了對原始標本的損耗，還能滿足牙齒形貌研究及牙齒磨耗研究的要求，給顯微鏡觀察、激光三維掃描帶來便利，有助于保護原始標本、共享研究樣本、降低運輸風險和提高研究效率，輕松實現研究材料共享，應用前景廣闊。

本文受到吉林大學研究生創(chuàng)新研究計劃項目（項目編號：2022134）資助。

（作者楊詩雨為吉林大學考古學院交叉考古系博士研究生；Alejandro Pérez-Pérez為巴塞羅那大學生物學院教授）