香烟、DDT、石棉和臭氧空洞是否危害健康曾引发激烈争论，一场同样关乎健康的争论也已持续多年：是否应向饮用水中添加含氟化合物。自20世纪50年代起，美国数百家社会团体卷入这场论战。支持方（包括政府和工业部门科学家）主张加氟以预防龋齿；反对方则认为氟化作用研究尚浅，可能危害健康，且强制加氟侵犯公民权利。
最终，支持方占据上风。如今，美国46个大城市的居民饮用含氟自来水，约占全国人口的60%；加拿大、英国、澳大利亚、新西兰等国也广泛采用。反对者的意见常被主流科学界和公共卫生机构忽视。美国疾病控制与预防中心甚至将含氟饮用水与疫苗、计划生育并列为20世纪10项最伟大的卫生成就。
然而，科学界对含氟饮用水的态度正在转变。美国国家研究委员会（NRC）历时两年多，回顾数百项研究后，于2006年发布报告，肯定了反对者的部分主张。报告建议美国环境保护局降低饮用水氟化物含量标准（现行标准为4毫克/升）。儿童长期饮用氟含量4毫克/升的水，可能导致恒牙出现氟斑牙（颜色和形状异常）；成人则骨折风险升高，甚至患上中度氟骨症（关节硬化伴剧痛）。尽管多数饮用水氟含量远低于4毫克/升，但人们从食物、饮料、牙膏等日常用品中吸收的氟化物总量难以确定。NRC专家还注意到，氟化物可能引发更严重的健康问题，如骨癌、大脑及甲状腺损害。
为确认氟化物的危害，美国艾奥瓦大学牙医学院的史蒂文·M·利维（Steven M. Levy）自1992年起开展大规模研究，跟踪调查700名艾奥瓦州儿童的健康状况，并测定上千种产品中的氟化物浓度，以估算日常摄入量。研究极其复杂，因为饮食习惯、刷牙方式和水氟浓度差异较大，基因、环境及文化因素也影响个体对氟化物的反应。利维等科学家认为，部分儿童实际摄入的氟化物可能超标。在大部分科学家看来，加氟是防治龋齿的有效方法，尤其对口腔卫生较差的人群；但对生活条件好、注重口腔卫生的人群，加氟可能适得其反。利维指出：“我们需要找到平衡点，而不是盲目增加氟化物摄入。”
氟化物防治龋齿的同时，也导致氟斑牙患者增多。1945年，美国密歇根州大急流市率先在供水中加氟；10年后，宝洁推出含氟化亚锡的佳洁士牙膏；1967年，高露洁添加单氟磷酸钠。但多数水厂使用价格低廉的氟硅酸盐，如化肥副产物六氟硅酸。上世纪七八十年代，氟化物广泛使用，龋齿发生率显著下降，但氟斑牙患者增多。利维开始思考“龋齿”与“氟斑牙”之间的平衡点。
氟化物的两面性源于含钙组织对氟离子的强亲和力。进入人体后，99%的氟化物滞留在骨骼和牙齿内。它通过两种机制防治龋齿：嵌入釉质羟基磷灰石晶体，增强耐酸能力；作为催化剂促进钙和磷酸盐沉淀，修复被细菌破坏的釉质。然而，对牙齿未发育完全的儿童，大量摄入氟化物会干扰釉原蛋白功能，导致釉质晶体结构出现缝隙，形成氟斑牙。严重时出现凹痕和黄褐色斑点。营养与遗传因素也有影响，但摄入量是关键。
在美国国立口腔与颅面研究所资助下，利维研究儿童氟化物摄入量与牙齿骨骼健康的关系。学术界不成文的标准是每千克体重每天摄入0.05～0.07毫克氟化物。利维发现，超过1/3的婴儿摄入过多氟化物（主要来自冲调奶粉的水和婴幼儿食物），面临慢性氟中毒风险。蹒跚学步时，牙膏取代配方奶成为主要来源——初学走路的孩子刷牙时会吞下一半以上的牙膏。9岁时，高剂量摄入组儿童氟斑牙发生率是低摄入组的两倍以上。许多果汁和汽水含氟约0.6毫克/升，3岁儿童每天饮用1升即可满足需求。其他食物如蔓越桔汁鸡尾酒（0.73毫克/升）、冰棍（0.71毫克/升）、牛肉汤（0.99毫克/升）、罐装蟹肉（2.10毫克/升）也含氟。氟化物可通过杀虫剂、骨粉饲料、肥料等进入食物，但多数来自烹饪用水。
利维发现，饮用氟化水是氟中毒的直接原因。在艾奥瓦州氟化水地区，9岁儿童至少两颗前牙出现氟斑牙的几率比非氟化水地区高50%（33% vs 22%）。NRC报告也指出，氟化地区婴幼儿吸收的氟化物是应摄入量的两倍，饮水量大的成人也超标。目前，除严重病例外，氟斑牙主要影响美观。但加州大学旧金山分校的帕梅拉·登贝斯滕（Pamela DenBesten）指出：“氟化物能影响蛋白质与矿化组织的相互作用，在细胞水平上的影响需要认真对待。”
氟带来的疾病
氟斑牙只是警告，长期高剂量摄入可能导致癌症、神经疾病及内分泌功能失常。氟化物主要存在于骨骼中，高剂量能刺激造骨细胞增殖，增加骨容量但降低骨强度。流行病学研究和动物试验显示，长期高剂量摄入增加骨折风险，尤其老年人和糖尿病患者。NRC专家组中9/12成员认为，一生饮用氟含量超过4毫克/升的水，骨折风险肯定高于健康人群；低浓度也可能增加风险，但证据不足。
关于氟化物与骨肉瘤的争议，哈佛大学牙医学院的伊莉斯·贝辛（Elise B. Bassin）研究发现，氟化物是男孩患骨肉瘤的重要风险因子（对女孩影响不明确）。其导师切斯特·道格拉斯（Chester Douglass）发表评论质疑数据，引发争议。哈佛大学调查后认定道格拉斯无不正当行为。
氟化物是否具有神经毒性是另一焦点。上世纪90年代初，菲利斯·缪伦尼克斯（Phyllis Mullenix）在小鼠试验中发现，氟化钠在脑组织中聚集，影响行为：出生前接触导致幼鼠极度活跃（尤其雄鼠），出生后接触则使小鼠懒散（主要雌鼠）。尽管研究方法受质疑，但中国流行病学研究支持其发现：高剂量氟化物降低人类智力。氟化铝结构与磷酸盐类似，影响大脑酶活性；氟硅酸盐可能加强大脑对铅的吸收。
内分泌系统也受影响。NRC专家组认为氟化物改变内分泌功能，尤其是甲状腺。堪萨斯大学医学中心约翰·道尔（John Doull）说：“甲状腺出现的变化困扰着科学家，我们必须弄清楚。”（撰文 丹·费金 翻译 吴少伟 吕鹏）