但尼丁研究数据揭示:蛀牙扩散方式竟像传染病

奥塔哥大学(University of Otago)数学与统计学博士生 Carlo Gamble 的研究主题跨度很大,从地震、伤寒疫情到现在的口腔健康。当「但尼丁研究」(Dunedin Study)参与者的牙科数据通过加密 USB 存储设备送到数学与统计学系时,Carlo 没想到这项研究会连带改变自己的生活习惯。

「打开数据文件,你会发现信息量巨大。第一个月光是整理这些看似无穷无尽的数据就让人焦头烂额。但一旦理清思路,你就等于搭建了属于自己的一片'游乐场',」Carlo 说。

「我看着眼前这一堆0和1,发现研究对象里几乎每个人的蛀牙情况都在随时间推移不断加重。这让我对刷牙和使用牙线的重要性有了更深的认识!」

Carlo 从惠灵顿来到奥塔哥读书,从未想过自己会研究牙齿。「我最初是来学化学的,后来转向了数学与统计学,」他们说。「如果你喜欢数学、喜欢公式,喜欢那种抽象又美的现实模型,那么统计学能让你把这些真正用在帮助科学家做研究上。」

做统计离不开数据,Carlo 表示「但尼丁研究」这项长期追踪研究从1970年开始,持续跟踪同一批1037名参与者至今,积累了极为出色的数据集。

「每颗牙齿有四五个牙面,参与者的每一颗牙齿、每一个牙面都被测量过,」Carlo 说。「我自己也做了一次牙齿扫描体验过程——坐进椅子,用扫描仪生成口腔的三维电脑模型。每个人口腔内约有150个牙面,每位参与者的成人牙齿已经被测量了七次。数据量有时多到让人应付不过来。」

Carlo 的分析将从两方面影响未来的研究:一是为蛀牙建立统计模型,二是帮助理解导致口腔健康状况不佳的社会经济因素。

「如果一颗牙齿发生蛀牙,感染会削弱其他牙齿。这其中存在某种'聚集效应'——感染扩散的方式就像疾病在人群中传播一样,」Carlo 说。「我研究的很多模型同样适用于人群中的疾病传播。我的工作就是量化扩散的风险。」

Carlo 设想,未来这套模型有望预测蛀牙扩散的速度,帮助人们更合理地判断何时该接受牙科治疗。

「补牙的填充物往往会随时间推移被替换成越来越大的填充物,所以预测不同干预措施的效果,能帮助牙医判断合适的治疗方案。」

除了支持制定合适的治疗方案外,Carlo 的研究结果还可能影响未来的政策制定。

「我研究的是哪些牙齿缺失、相关的社会经济变量以及人口学数据,」Carlo 说。「这可能帮助我们理解人们看牙医的频率,以及为什么某些人群处境更不利。政策制定者可以利用这些数据来帮助民众。我的远大目标是建立一套足够灵活的统计模型,供其他研究者使用。」

Carlo 也为学习统计学给出了有力的理由。「如果你想和有趣的人一起工作、想做很多不同的事情,不想被局限在一个研究领域,并且乐于理解复杂的事物、感觉自己能掌控它,那么统计学就是你该去的地方。」

看着那些0和1,你可能会以为统计学能把生活简化成非黑即白的结论,但 Carlo 说事情没那么简单。「在统计学里,我们喜欢保留不确定性,永远存在误差范围。」

不过有一件事 Carlo 非常确定:「要记得刷牙。」