案情並不單純！甲龍化石為何總是呈現四腳朝天的離奇死狀？

本文與 Panasonic 合作，泛科學撰文 

●以下科學研究內容作為知識分享，不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結

在做家務的痛苦排行榜上，「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水，但過不了幾天，馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑，甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢（黏質沙雷氏菌）。

許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」，讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看，世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制，並非打造完全不沾染髒污的材質，而是調整表面的物理與化學屬性，使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力，透過日常水流沖刷，便能輕易地將髒污帶走。

為什麼污垢「黏不住」？ 

要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」，我們得先像偵探一樣，拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇：

1. 水垢與礦物沉積*1：我們日常使用的自來水中含有鈣、鎂等金屬離子。當水滴在表面經歷反覆的濕潤與蒸發乾燥循環時，這些離子會逐漸結晶析出，變成硬度極高、緊緊「卡」在微觀縫隙裡的礦物質水垢。
2. 生物膜與有機物*2：包含尿液中的無機鹽、油脂殘留，以及細菌入侵後分泌出像超強膠水一般的聚合物，所組成的黏滑防禦大本營。

這兩大類污垢想要在材料上「落腳」，前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼，材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢？答案就藏在「表面能（Surface Energy）」與「濕潤性（Wettability）」這兩個核心概念中。

當我們把水滴在某個表面上時，水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠，還是迅速攤平開來？這取決於表面的特性：

• 疏水路線（Hydrophobic）*1：具備低表面能的疏水表面，能顯著減少水分子或污染物與表面之間的極性作用力與氫鍵。水滴在這種表面上會因為表面張力而收縮成水珠，當水珠滾動滑落時，就能順便把表面的灰塵與礦物質顆粒帶走，這就是著名的「自清潔效應」。
• 親水路線（Hydrophilic / Superhydrophilic）*2：相反地，極度親水的超親水表面則會強烈地吸引水分子，在材料最外層形成一層薄薄的「水化層（Hydration Layer）」。這層水化層就像是實體的液體盾牌，讓油污、蛋白質或細菌無法直接接觸到材料基底，只能漂浮在水膜上方。

如果要用攀岩來比喻：傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆，髒污就像攀岩者，需要找到落腳點並用力撐住才能攀附；而我們做的是抽掉把手點，或是在把手上塗上潤滑油，讓髒污找不到施力點，自然難以停留。

不給細菌「握手」的機會

解決了水垢，下一個更棘手的對手是「細菌」。

馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢，在微生物學中被稱為「生物膜（Biofilm）」。細菌並不是孤立生長的，當單顆細菌落在表面後，如果覺得環境舒適，它就會開始分泌胞外聚合物（EPS），這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起，並築起堅固的防禦堡壘，這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。

根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出，要阻止生物膜形成，除了化學上的抗菌，材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。

材料科學領域中有一個著名的「附著點理論（Attachment Point Theory）」：

1. 粗糙與微孔洞表面：如果材料表面存在許多微小的裂縫、氣孔或微米級凹洞，細菌（體積通常約 1 到 3 微米）就會興高采烈地鑽進這些小凹槽裡。這些凹槽不僅提供了極佳的機械咬合支點，還能幫細菌擋掉水流的沖刷。
2. 極致平滑與微結構表面：相反地，如果材料表面做到極致平滑，完全沒有微米級的缺陷；或者反過來設計出尺寸遠小於細菌的奈米結構，細菌的足跡構造（如鞭毛或纖毛）就無法在表面找到穩固的「接觸附著點（Contact Points）」。

當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時，它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外，現代衛浴結構在設計時，也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角，等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。

當材料、結構與流體科技組隊聯防 

了解了材料化學與微觀幾何，我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系：【材料層（低附著力）】+【結構層（無縫平滑）】+【動態流體層（泡沫與水流剪切力）】= 高效清潔！

以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例，就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表：

1. 材料層：有機玻璃系新素材

A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」（以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料，這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩）。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性，水滴不易長時間攤平停留；材質堅固、不易破裂，耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試，這種素材配合泡沫洗淨，在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌，從源頭阻斷細菌定殖。

2. 結構層：無接縫工藝與三重防濺防護

在宏觀結構上，A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計，減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫，並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計：

• 泡沫防護：在水面上製造一層充沛的泡沫緩衝層，有效抑制男性站立小便時的尿液與污水飛濺；
• 外圍防護：馬桶邊界特別設計了高約 3mm 的水檔，防止液體延著外壁滴落至地板；
• 測漏防護：便座與馬桶本體採用不外露的防護設計，避免液體從縫隙飛濺滲漏。

3. 動態流體層：雙效泡沫洗淨、漩渦水流與 nanoe™ X

當污垢降落在馬桶內壁時，A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污，再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙，徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著，配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」，利用旋轉產生的流體剪切力，一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外，Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技，釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污，維持空氣與內壁的良好衛生狀態。

科技讓生活變輕鬆，但物理法則依然誠實

從材料化學的低表面能設計，到微觀幾何的附著點控制，再到流體力學的水流沖刷，一座現代抗污馬桶的演進，縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。

我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而，A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破，展示了材料科學的另一種聰明思維：不靠強酸強鹼硬打，而是透過物理與化學邏輯，將「污垢固著」的機率降到最低。

當材料科學與現代衛浴技術結合，刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持，我們得以從繁重的家務勞動中解放，享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。

*1 參考論文：A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets

*2 參考論文：Brushing up functional materials

不論是在《侏羅紀世界》（Jurassic World）或是續集《侏羅紀世界2：殞落國度》（Jurassic World : Fallen Kingdom）中，迅猛龍小藍（Blue）與飼養員歐文葛瑞迪（Owen Grady）之間的羈絆與其力抗混種恐龍英勇的表現，有沒有讓你對小藍的身世之謎感到興趣呢？就讓我們來聊聊小藍的身世之謎吧！

小藍的身世之謎，腳印說分明

根據官方設定的背景資料，小藍是由國際遺傳公司「InGen」藉由伶盜龍（Velociraptor）和少數蜥蜴的遺傳因子所生產出來最新的一批迅猛龍，所以她們欠缺了原本馳龍類恐龍所具備的羽毛，體表僅有鱗片覆蓋。

小藍甫一出生便隨著飼養員歐文進行社會化與各種訓練，同時也是這批迅猛龍當中體型最大的姊姊，小時候經常與叛逆的妹妹愛可（Echo）爭奪群體內的主導地位。雖然在成長的過程中，小藍弄傷了愛可，並且在她臉上留下了數道疤痕，但是獲得勝利的小藍最後還是成為了令其他妹妹敬重的大姊頭。

伶盜龍所屬的馳龍類（Dromaeosaurid）是「非鳥類恐龍」當中，親緣關係與鳥類最接近的演化支之一。這一類群的恐龍是白堊紀分布相當廣泛的一群動物，除了印度以外的地方，全世界都能發現牠們的蹤跡。

馳龍類最顯著的特徵莫過於後肢特化的第二趾，這根趾節能夠在行走時向後縮起，並帶有一個較大的鋒銳爪子，即俗稱「恐怖之爪」的大型趾爪。你可以很輕易地根據這個獨特的特徵，辨別出馳龍類與其他獸腳類恐龍足印痕跡的差異。大多數的獸腳類恐龍的足跡上，可以看到「三隻腳趾」以放射狀的方式延伸趾著地，馳龍類恐龍則明顯僅以「兩根腳趾著地」以支撐身體的重量。

在電影當中，小藍和她的姊妹們能夠聽從歐文的指示，並且具有相當程度的溝通能力。然而，在古生物學方面，我們對於這些行為並沒有直接可靠的證據。但從一些馳龍類留下的足跡顯示，這些恐龍似乎能夠像現代鳥類一樣編隊而行，這顯示至少一部份的馳龍類恐龍很可能會群體狩獵或過著群居的生活。

除了足跡的化石以外，蒙大拿州的克勒夫利組（Cloverly Formation）也在一些原始的禽龍類（Iguanodont）恐龍遺骸周遭發現了大量恐爪龍（Deinonychus）的牙齒與五隻恐爪龍的遺骸，在這當中，有一隻恐爪龍甚至是個未成年的個體，雖然仍有些質疑，但這個發現或許可以視為馳龍類群體狩獵的直接證據。

不是纖細美少女，猶他盜龍好武力

如果仔細觀察小藍與伶盜龍的骨骼結構，你可以明顯地察覺：在《侏羅紀世界》電影當中，小藍與她姊妹們的體型遠大於蒙古出土的伶盜龍。此外，伶盜龍的頭部相當纖細，看起來也與電影當中的造型相去甚遠，那麼小藍究竟是屬於哪一種恐龍呢？

如同網路上許多網友的猜測，電影當中的迅猛龍體型長約五公尺，站起來的高度大約相當於一個成年人的身高。相較於目前大多數已知的馳龍類恐龍，不少人猜測被國際遺傳公司所培育出來的迅猛龍會不會就是體型巨大的猶他盜龍（Utahraptor）？

猶他盜龍是目前已知體型最龐大的馳龍類，其中最巨大的個體身長甚至將近七公尺。猶他盜龍出土於白堊紀前期的雪松山組（Cedar Mountain Formation），當古生物學家柯克蘭（James Kirkland）在一次學術研討會後將猶他盜龍巨大的趾爪分享給研究恐爪龍與馳龍類行為的專家奧斯壯（John Ostrom）時，奧斯壯不禁被其巨大的尺寸所震驚，因為這個趾爪整整超過恐爪龍的兩倍大小。

2001年，柯克蘭與他的學生更在沉積岩當中找到了七隻不同成長階段的猶他盜龍被掩埋在禽龍類的骨骼旁，這也同樣地顯示了猶他盜龍如同電影中描述的能夠群體獵食，甚至體型比電影中的模樣更為巨大。

但是猶他盜龍在現實中的外觀與電影裡的形象其實仍有著相當巨大的差異。根據從砂岩中清修出來的新素材，柯克蘭等人發現猶他盜龍的外型遠比原先預期來的健壯。猶他盜龍厚實的身軀明顯與其他纖細而修長的近親有很大的區別，他的體椎甚至有增高的神經脊，以支持背部的肌肉。有別於大多數的馳龍類，猶他盜龍的後肢明顯健壯得多，雖然犧牲了迅速奔馳的能力，但是卻更有利於搏鬥。

同時，猶他盜龍的尾部明顯有縮短的跡象，尾椎的形狀也不如伶盜龍等近親呈現長條狀，還缺乏了其他馳龍類尾部常見的骨質肌腱。這使得猶他盜龍的尾部能保有較多的彈性，而不像其他馳龍類那樣筆直僵硬。

小說充滿不思議？現實發現更神奇！

不過很遺憾的，電影當中的小藍和其他迅猛龍明顯不會是猶他盜龍，因為這個物種直到電影《侏羅紀公園》（Jurassic Park）上映之後才被描述命名，柯克蘭甚至還曾有意將猶他盜龍的種小名以電影導演史蒂芬史匹柏（Steven Spielberg）命名，以爭取研究經費，可惜最後並沒能促成這樁美事。

早在《侏羅紀公園》的同名原著小說中，麥可克萊頓（Michael Crichton）在創作期間就密切地與耶魯大學的古生物學家奧斯壯交換意見，以求在小說中呈現當時最新科學研究下所描繪的恐龍。約翰奧斯壯不僅是當時恐龍恆溫說的先驅，在他研究恐爪龍的過程中，更重新帶起了鳥類演化自恐龍的討論，促成了恐龍文藝復興（Dinosaur renaissance）。

然而麥可克萊頓卻向奧斯壯抱怨，「恐爪龍」這個名字實在太難發音、同時不夠有戲劇張力，所以便引用了格雷葛里保羅（Gregory S. Paul）其著作《世界掠食恐龍圖鑑》（Predatory Dinosaurs of the World）當中的分類方式，改使用「伶盜龍」這個屬名。而拍攝電影《侏羅紀公園》的導演史蒂芬史匹柏則是在看到恐爪龍的實際體型後認為牠體型太小不夠有壓迫感，才決定將電影裡的恐爪龍放大增加戲劇效果。

所以電影中的小藍與其他迅猛龍其實是按照「恐爪龍」的形象所繪製的，不知道大家有沒有感到意外呢？

雖然恐爪龍與電影中的另一個恐龍明星──霸王龍（Tyrannosaurus）因為生活在不同的地質年代所以不可能有機會碰面，不過也別失望！近年在地獄溪組（Hell Creek Formation）發現的大型馳龍──達科他盜龍（Dakotaraptor），不僅體型比猶他盜龍更接近電影中的描述，更與霸王龍生存在同一個環境裡，也許有時現實比小說更離奇呢！

References:

• Ostrom, J. H. (1969). “Osteology of Deinonychus antirrhopus, an unusual theropod from the Lower Cretaceous of Montana”. Peabody Museum of Natural History Bulletin. 30: 1–165.
• Paul, Gregory S. (1988). Predatory Dinosaurs of the World. New York: Simon and Schuster.
• Kirkland, J.I.; Burge, D.; Gaston, R. (1993). “A large dromaeosaur [Theropoda] from the Lower Cretaceous of Utah”. Hunteria. 2 (10): 1–16.
• Li, Rihui; Lockley, M.G.; Makovicky, P.J.; Matsukawa, M.; Norell, M.A.; Harris, J.D.; Liu, M. (2007). “Behavioral and faunal implications of Early Cretaceous deinonychosaur trackways from China”. Naturwissenschaften. 95 (3): 185–91.
• James I. Kirkland, Edward L. Simpson, Donald D. DeBlieux, Scott K. Madsen, Emily Bogner & Neil E. Tibert (2016). Depositional constraints on the Lower Cretaceous Stikes Quarry dinosaur site: Upper Yellow Cat Member, Cedar Mountain Formation, Utah. Palaios 31(9): 421-439; doi: 10.2110/palo.2016.041

本文轉載自作者部落格，原文「《侏羅紀世界》的小藍到底是什麼恐龍？」

《侏羅紀世界》打破多項影史票房紀錄，全球再度掀起恐龍熱，當然，我們很難不去挑剔電影中的女主角穿著不知幾吋高跟鞋狂跑的荒唐鏡頭，以及它的劇情根本只是套以前《侏羅記公園》的老套公式，再把影劇內的人事物換了一下了事，但這和四千萬年前的蚊子能吸到六千五百萬年前就已經死光光的恐龍血（算術不及格），和白堊紀恐龍跑到侏羅紀公園湊熱鬧，張飛打岳飛等大笑話、負面教材一比，前述的缺點可說是無關緊要了！反正電影嘛，搏君一笑就好了，就如我們看台灣當下那些政客名嘴所說的，能認真地「ㄏㄠˋㄍㄨㄛ」嗎？同樣的道理，哈哈一笑，可也，認真不得。

不過，這一系列的電影主角，兇猛的暴龍以及其它敏捷的肉食性恐龍張開血盆大口、追逐吃咬獵物的鏡頭，肯定是令觀眾印象深刻。先撇開到底這些獸腳類出現於地球的時間對不對、身上有沒有毛髮等問題不談，牠們咬食的最基本工具－－牙齒，到底是怎麼一回事？

牙齒決定了吃什麼

我們老中自古以來有句俗諺說「民以食為天」！美國人則有一句話說：「你就是你吃的東西（You are what you eat.）」，我們所吃的食物，決定你我如何：吃得好吃得對，身體健康，做事有幹勁；吃不好吃不對，健康出問題，昏聵人生。有好的牙齒，可享受營養可口的大餐，沒有好牙齒，空有山珍海味在眼前，也無福消受，豈不是折磨嗎？

除了要有好的牙齒之外，更需要有對的牙齒，沒有對的牙齒，同樣只能流口水，有看吃不到，滿口假牙的老人家應該最能體會這些話。換一個角度來說，牙齒的結構，決定吃什麼，當然，整個嘴巴上下頜骨的構造，也是非常關鍵，不過那是本文的題外話。

回到恐龍話題，以食性作區分，恐龍可分成「肉食性」、「雜食性」、和「植食性」等三大類。在說下去之前，我要先罵罵人－－經常看到無知或糊塗蛋記者使用「草食性」這個用詞；但侏羅紀的時候，我們現今所認知的「草」根本還沒出現於地球上，直至今天，也尚未發現任何恐龍吃「草」的證據，所以若要問我恐龍究竟吃的是什麼草？恐怕得請不用功的記者大德代為回答了。

過去，研究學者對於恐龍的食性分類，是依據骨盤裡面的坐骨和恥骨方向：然而問題來了，恥骨指向尾巴的鳥臀目恐龍的確都是吃素的沒錯，但恥骨指向頭部的蜥臀目恐龍又分為吃素的蜥腳類和吃葷的獸腳類；我個人總覺得，看屁股決定吃葷吃素，會不會太鬼扯了一點？天下豈有看屁股吃東西的道理？牙齒才是決定該動物吃什麼的最主要直接關鍵，恐龍的食性判斷，也應該要以牠的牙齒基準。因此，恐龍牙齒的型態與結構，才是我們玩恐龍食性者該探討的課題項目。

說到了牙齒型態和結構，要先從型態，也就是牙齒的形狀說起。侏羅紀的植食性恐龍，牙齒形狀像鉛筆，可能會稍微往內彎，外型構造相對簡單；而且整個頭部相對於實際的身體長度和大小來說，簡直不成比例：這類恐龍的身長可達 20、30，甚至 40、50 公尺，就算是體型更大的蜥腳類恐龍，頭部長度也頂多 60 公分而已。牠們頭顱裡面的牙齒像耙子，把植物的葉子一股腦地往肚子裡面送，完全沒有經過咀嚼、切碎的步驟。

這些出現於侏羅紀中晚期出現的蜥腳類恐龍可說是地球史上身體最長、體型最大，也是噸位最重的動物，至今沒有任何其它的動物可以和牠們比擬。一個很有趣的問題出現了，吃素的牠們到底為什麼會長得這麼大？成長速度還能這麼快？牠們一天要吃幾噸的樹葉？拉出幾噸的大便？這種「巨大現象 （Gigantism）」，到底怎麼一回事情？實在令人好奇。

另外，這些龐然大物就是讓一般人，特別是媒體記者們所喜歡使用「恐龍XX」取笑某些遲鈍、腦筋不靈光、不食人間煙火者的由來，但牠們真是如此顢頇、行動遲鈍嗎？這群古老而巨大的動物用尾巴當作自我防禦的武器，鞭打想吃牠們的獵食性恐龍，科學家算過，牠們甩動尾巴的速度可能高達每小時 60 英哩（相當於時速95.56公里）！可別忘了這群大傢伙可是在地球上興盛存活了一億年，令人不禁懷疑那些挪揄、謾罵別人是「恐龍XX」者，到底是在譏嘲罵人，或是在捧人？又或只是彰顯罵人者自己的無知？

接下來到了白堊紀，特別是白堊紀晚期的植食性恐龍，牙齒的演化就更為有趣了。角龍類和鴨嘴龍類的體型雖然沒有蜥腳類恐龍那麼大，但部分種類的體型還是可達十多公尺，嘴巴裡面的牙齒數目可能高達兩千以上，並具備咀嚼、磨碎樹葉的功能。

恐龍有一副怎樣的牙齒？

說了半天還沒進入主題，該打屁股！現在馬上就回來談肉食性恐龍的牙齒。

在 2015 年 7 月 28 日美國東部時間上午 5 點鐘（台灣時間 28 日下午 5 點鐘），本團隊在自然出版集團的重量級期刊《科學報告 （Scientific Reports）》發表〈獸腳類恐龍有鋸齒之牙齒發展和演化的重要性 （Developmental and evolutionary novelty in the serrated teeth of theropod dinosaurs）〉，這篇文章可說是國際兩岸聯合科研團隊在研究世界最古老恐龍胚胎課題中，無心插柳得到的意外成果。

此項研究本來是團隊老大賴茲 （Robert Reisz）院士的博士生，克絲丁●布林克 （Kirstin Brink）的博士論文研究課題，和台灣團隊並無直接關係，在一次賴茲院士提起後，我主動為台灣團隊爭取機會，雖然他多次指責我們多管閒事，表示這項研究和我們無關，別想攪局參一咖！但我還是懇求他務必讓台灣團隊試試看，承諾若我們不能為該研究做出貢獻，便不必放進論文裡，就當作是我們團隊額外的練習題。

沒想到，台灣團隊四人（佔作者群的一半）的努力成果，竟促使克絲丁整個研究計畫，回歸最原本的繪畫版，重新檢討原本的論點，更提出強而有力的證據、推翻了過去對於肉食恐龍鋸齒的認知，說明這些具關鍵意義的小鋸齒的來龍去脈。我們難道不該浮一大白慶祝一下？

先從最基本的牙齒構造來開始說明：每根牙齒可分為露出在牙床外面，以及埋在牙床內的牙根等兩大部份，牙床外面的部份，如圖二的結構，最外面的是琺瑯層，最裡面的是牙本質，兩者之間有個被稱為「琺瑯／牙本介面 （Dentin Enamel Junction, DEJ）」的區塊，而牙本質內還有很多的牙小管 （Dentinal Tubules）。牙齒的強弱，取決於這三層裡的構造，也影響了動物會吃哪些東西。

我們的研究發現，吃素的恐龍牙齒，部份牙小管從牙本質區域直直地延伸到琺瑯／牙本介面區域，少數又延伸到琺瑯層；相對地，吃葷的恐龍牙齒，牙小管會從牙本質延伸到琺瑯牙本質介面區域裡面，並打結成球狀、形成被戲稱大家為「干貝」的構造，我們認為這些「干貝」可能俱備了力學緩衝的功能；吃素恐龍的牙齒，不若吃葷恐龍需要進行咬碎骨頭、撕開肌肉等大力道的動作，在此區域內的牙小管型態，就沒有必要有力學緩衝的機制，所以直直的也就夠了。此介面區域內的牙小管型態構造不同，決定了該恐龍的葷素食性；現在就來考考看倌們的眼力，圖二的恐龍，究竟是吃葷的，抑或是吃素的？很有趣吧！

除了上述的「牙齒結構決定恐龍的食性」外，肉食性，也就是獸腳類恐龍的牙齒，為了方便咬撕獵物，牠們的牙齒除了會往口內彎曲，以防止獵物掙脫外，從橫切面來看，這些接近橢圓型的牙齒的前後兩邊，都有小鋸齒存在（如圖三所示），就像牛排刀的刀鋒一樣，可以用來撕咬獵物的肌肉。雖然大部分的肉食恐龍牙齒並不是特別巨大，但是暴龍口中最大的「牛排刀牙齒」連同齒根可達 30 公分，若滿口都是這種類似牛排刀的粗壯牙齒，一次吃下幾百公斤恐龍肉恐怕也稱不上什麼難事。

底下的圖四是裝設在美國蒙大拿州立大學，洛基山脈博物館外的原尺寸暴龍銅複製，頭部離地大約三公尺（一層樓高）。試想，如果在你的頭頂上，出現這麼一個血盆大口，眼睛緊盯著你，隨時準備要一口把你吞下，你不會嚇得屁滾尿流？不過我們其實大可以放心，人類出現在地球才不到一千萬年，這些活在陸地上不會飛的恐龍，早在六千五百萬年前就滅絕殆盡了，絕對不可能如某些話唬爛騙人的報導：「恐龍之所以會滅絕，是因為牠們原本是人類的寵物，那時的人類未盡到該有的責任，沒有好好照顧恐龍，導致牠們的滅絕」－－嘿，不要說我亂扯蛋，曾經就有台大外文系畢業當老師的某人，真相信有這麼一回事情，還特地跑到雲南要證實這種荒謬。

肉食性恐龍上面的小鋸齒

又扯遠了一點，讓我們再回到肉食恐龍牙齒上面的小鋸齒上；圖三中最右邊有註解的這張相片，請仔細看到從自最下方數到第二個的註解「牙間皺摺 （inter-dental fold）」。以往，包括本次研究的中期以前，這個結構都被稱為「牙間洞 （Ampulla）」，普遍的認知是，當肉食恐龍咬到獵物骨頭和撕裂肌肉時，會對獵者牙齒的小鋸齒產生很大的壓力，容易導致兩個小鋸齒間產生裂隙，並在裂線底部產生一個小洞，作為應力的緩衝，以保護小鋸齒和整根牙齒不會繼續受損，產生更嚴重的傷害。

過去曾有無數篇論文都以「牙間洞 」為前提來展開討論，我們團隊一開始也延續這個想法；依照此說，這些「牙間洞」有可能藏著當年的食物碎屑，就像我們的蛀牙那樣會塞食物，並有細菌跑進「洞」裡來消化這些食物碎屑。如果能透過國家同步輻射研究中心的 BL-14A 工作站傅立葉轉換紅外線 （sr-FTIR）掃描，我們應該有機會在這些牙齒化石切片中，找到殘留有機物的證據；這也是我用來說服賴茲院士的有力說詞，於是乎他終於答應提供台灣團隊相關樣本，進行一系列的掃描。

團隊中服務於同步輻射研究中心的江正誠先生，以他笑傲江湖、獨領風騷的高超製作試片技巧，磨了不知多少試片，我和該中心世界頂尖的光譜專家李耀昌博士則花了不知多少時間，做了無數次的顯微紅外線掃描，卻始終未能在牙間「洞」裡發現機殘留物的波峰、找出任何有機物殘留的證據；也就是說「牙間洞」的存在很可能並非向大家過去所認知的那樣，而是一個需要重新思考的課題。

在我粗淺紅外線光譜分析中，雖然沒找到任何有機物殘留物的蛛絲馬跡，卻看到了相對未成熟的磷灰石群礦物（即構成牙齒的基本礦物質），這意味著有新的牙本質形成於過去所謂的「牙間洞」內，這就很有趣啦！「洞」裡沒有有機物，反倒有新的牙本質形成，這意味者可能根本沒有所謂牙間的「洞」存在；再者，李博士在分析用同步輻射傅立葉轉換顯微紅外線形成的光譜後，又有另一個更重大的發現。

圖五是李博士所做的光譜分析，可說是精彩絕倫。先解說最上面一排的圖片 A – F：

• A 是在紅外線光源下掃描區域的光學影像，可以明顯看到所謂的「牙間洞」。
• B 是一般的光學影像，「牙間洞」更為明顯（按：同樣的樣本，在不同的光源下，所「看」到的影像會有所不同）。從影像 C 到影像 F，越是紅色的區域代表濃度越高，越是藍色代表濃度越低。
• C 為二氧化碳在 2345 cm^-1 位置的分布，主要見於琺瑯層和少量在「牙間皺摺」。
• D 為碳酸磷灰石A 在 879 cm^-1 的分布，存在於「牙間折摺」的球狀牙本質內。
• E 為碳酸磷灰石B 在 867 cm^-1 的分布，存在於「牙間折摺」的球狀牙本質內。
• F 在 3000 – 2800 cm^-1 之間的烷基，請注意，這些有機物殘留物，基本上不存在於所謂的「牙間洞」內，而是在四周的牙本質（牙小管）內。
• G 是傅立葉轉換紅外線光譜與解讀。
• H 為琺瑯質的傅立葉轉換紅外線光譜。
• I 為牙本質的傅立葉轉換紅外線光譜。
• J 為琺瑯層內的碳酸磷灰石A 和 碳酸磷灰B 解析圖。
• K 為保存在牙本質內的有機烷基。

到此為止，我們徹底打破了過去對於「牙間洞」的認知，進而提出新的正確名稱──在兩小鋸齒間的這個構造，應該稱為「牙間皺摺」。對於不是搞光譜分析的芸芸眾生來說，這些技術性說法，這些內容同天書般難以閱讀，看倌們也不必勉強自己一定得讀懂這部份，我只希望能在本文留下個人的心路歷程，讓子孫們知道，當年爺爺有幹過此等大事。

現在我來試著講講普通人的話，說明這些光譜掃描和分析的重要結果：

1. 從 F 可以明顯看到，在過去所謂的牙間「洞」內，沒有看到有機殘留物存在，反倒是在牙本質內出現了烷基。
2. 二氧化碳 (CO₂)和牙齒化石有著很密切的關係──中生代比現在氣溫高上很多，南北極都沒有冰層覆蓋，大氣中的二氧化碳濃度更是現在的好幾倍。因此，溶解到地下水裡面的二氧化碳濃度高於現在，這些溶解於水中的二氧化碳與它和水所形成碳酸，在牙齒石化過程中滲入其中。但就如 C 所顯示的，二氧化碳只滲透到琺瑯層，加上少部分跑進「牙間皺摺」，並沒有擴展到牙本質區域內；換句話說，二氧化碳的侵入就到此處為止。
3. 水中的碳酸成分跑進「牙間皺摺」區域裡面，並與磷灰石起了作用，產生兩種不同的碳酸磷灰石A 和 碳酸磷灰石B。
4. 綜合以上兩點，可以看到二氧化碳和碳酸在石化過程中，扮演了一個非常有趣而獨特的作用：它們在琺瑯層和「牙間皺摺」等地方，形成「水泥覆蓋 （Cementing）」作用（水泥就是碳酸鈣），這個「覆蓋作用」或許就是讓牙本質內得以保存有機殘留物的重要原因！

為了探究「牙間皺摺」的形成，克絲丁又做了許多切片，觀察尚未長出牙床的小鋸齒間；依據以前的說法，「牙間洞」是在牙齒使用過程中產生的，所以還沒長出來使用的牙齒，理論上應該不會有這些結構。然而克絲丁卻在許多尚未長出牙床的牙齒邊緣同樣看到了「牙間皺摺」（圖六），這更是壓垮老駱駝的致命一槍，徹底推翻了過去的「牙間洞」說法！

哈哈哈！雖然我們推翻的只是一個一般人根本不會關注的、非常學術的小小課題，但能在浩瀚學海中，留下了一點點小記錄，人生也就夠本啦！

原始論文

Developmental and evolutionary novelty in the serrated teeth of theropod dinosaurs 
Scientific Reports. [July 28, 2015]