璀璨耀眼的珠寶，讓人著迷，但是魚(yú)龍混雜的市場(chǎng)，又讓人望而卻步。那么該如何有效快速科學(xué)鑒定珠寶呢?實(shí)際鑒定過(guò)程中會(huì)用到哪些現(xiàn)代技術(shù)?它們各自有什么利弊?這其中，拉曼光譜在寶石鑒定中如何應(yīng)用?它的優(yōu)勢(shì)是什么?未來(lái)的發(fā)展空間有多大呢?

　　日前，同濟(jì)大學(xué)寶石中心(TGI)與HORIBA科學(xué)儀器事業(yè)部舉行了合作實(shí)驗(yàn)室的揭牌儀式。同濟(jì)大學(xué)寶石中心資深珠寶學(xué)術(shù)權(quán)威級(jí)專家亓利劍教授不僅為我們分享了拉曼光譜在寶石鑒定中的應(yīng)用知識(shí)，還對(duì)其正在從事的珍珠生長(zhǎng)機(jī)理研究課題做了詳細(xì)介紹。同時(shí)，周征宇主任帶我們參觀了同濟(jì)大學(xué)寶石中心(TGI)，詳細(xì)介紹了作為一個(gè)國(guó)家級(jí)頂尖珠寶鑒定機(jī)構(gòu)，TGI的發(fā)展歷程和日常運(yùn)作情況。

同濟(jì)大學(xué)寶石中心(TGI)與HORIBA科學(xué)儀器事業(yè)部合作實(shí)驗(yàn)室揭牌儀式現(xiàn)場(chǎng)合影

從左至右依次為：亓利劍教授、HORIBA科學(xué)儀器事業(yè)部中國(guó)區(qū)總經(jīng)理濮玉梅女士、周征宇博士

拉曼光譜在寶石鑒定中的應(yīng)用

　　據(jù)亓利劍教授介紹，目前常規(guī)珠寶鑒定實(shí)驗(yàn)室多用紅外光譜儀、寶石光譜儀，可以說(shuō)這兩類儀器已經(jīng)成為常規(guī)機(jī)構(gòu)的基本配置，但是由于紅外光譜樣品制備較為復(fù)雜，而寶石光譜儀因其自身分辨率低的局限，仍然存在無(wú)法對(duì)寶石成分進(jìn)行有效鑒定的問(wèn)題。這時(shí)，拉曼光譜技術(shù)作為一種微區(qū)無(wú)損分析技術(shù)，已被成功地應(yīng)用于寶石學(xué)研究和寶石鑒定領(lǐng)域，更因其無(wú)需制備樣品、方便快捷的優(yōu)勢(shì)獲得珠寶鑒定專家的肯定。

亓利劍教授與周征宇博士在實(shí)驗(yàn)室拉曼光譜儀前合影

　　亓利劍教授向我們介紹說(shuō) “利用拉曼光譜儀，可以迅速獲取寶石中成分、晶體結(jié)構(gòu)、分子配位基結(jié)構(gòu)等信息，從而鑒定寶玉石品種及真假鑒別；另外，通過(guò)對(duì)寶石包裹體成分進(jìn)行分析，可以借此判定寶石原產(chǎn)地及其是否經(jīng)過(guò)人為處理；而通過(guò)測(cè)試寶石光致發(fā)光光譜(PL),還可以分析寶石的晶體缺陷及其原因等......可以說(shuō)拉曼光譜相較于其他兩種常規(guī)檢測(cè)手段是一種非常有效的分析手段，而且發(fā)展空間非常巨大?！?p>　　介紹過(guò)程中，亓利劍教授也給大家進(jìn)行了典型的案例分析：

　　案例一 金色珍珠和CaCO3的拉曼譜圖

　　在金珠上除了碳酸鈣之外，還有類胡蘿卜素存在，說(shuō)明此金珠是天然的。

天然金色珍珠拉曼譜圖(藍(lán)色)和CaCO3的拉曼譜圖(紅色)

　　案例二 綠柱石中的CO2和水包裹體的拉曼成像圖

包裹體拉曼成像圖：從左至右分別是顯微圖像(藍(lán)色框?yàn)槌上駞^(qū)域)、拉曼成像圖(紅、綠、藍(lán)分別代表CO2、水和綠柱石，譜圖見(jiàn)下圖)、 CO2強(qiáng)度分布圖和水的強(qiáng)度分布圖

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包裹體各成分對(duì)應(yīng)拉曼譜圖

拉曼光譜助力珍珠生長(zhǎng)機(jī)理研究

　　除了珠寶玉石鑒定工作外，亓利劍教授目前也在研究珍珠層的生長(zhǎng)過(guò)程。日本的珍珠長(zhǎng)的非常好，而中國(guó)珍珠養(yǎng)殖要想趕超日本，首先得找出差異。亓教授向我們介紹說(shuō)：“研究整個(gè)珍珠層的生長(zhǎng)過(guò)程需要用到多種分析儀器，拉曼光譜在其中扮演著重要的角色，比如細(xì)胞團(tuán)聚形成是蛋白質(zhì)還是已經(jīng)相變到無(wú)定型的碳酸鈣，或是已經(jīng)進(jìn)一步相變到無(wú)機(jī)礦物？最后形成的是文石、方解石還是球文石?這些問(wèn)題都可以通過(guò)拉曼光譜儀來(lái)解決?！?p>　　下圖是珍珠截面的拉曼成像圖及對(duì)應(yīng)的兩個(gè)特征光譜圖。光從顯微圖像的形貌上難以判斷出哪些地方是球文石，哪些地方是文石，通過(guò)拉曼成像，可以獲得成分的分布圖。

球文石和文石拉曼譜圖，內(nèi)附珍珠截面拉曼成像圖

　　此外，亓教授也向我們分享了他在實(shí)踐研究中的心得，在研究該課題時(shí)，除了規(guī)避熒光還要特別注意考慮空間分辨率的問(wèn)題，因?yàn)樾纬傻膱F(tuán)聚體小球有些在亞微米級(jí)別，此時(shí)拉曼光譜儀的高空間分辨率對(duì)于區(qū)分亞微米級(jí)別的研究就非常重要了，這也是當(dāng)時(shí)TGI 在選擇拉曼光譜儀時(shí)考慮的一個(gè)重要因素。

亓利劍教授正在展示目前的研究課題

　　通過(guò)研究珍珠層的整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程，亓利劍教授課題組的這項(xiàng)研究將為改善珍珠養(yǎng)殖技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)于深層次探索生物礦化機(jī)制、拓展并完善生物礦化理論具有重要科學(xué)意義，也為生命科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)新材料、納米仿生新材料研發(fā)等方面提供科學(xué)依據(jù)。

　　雖然拉曼光譜分析技術(shù)在珠寶檢測(cè)行業(yè)有重要的作用，但是作為前沿研究手段，目前仍有一些問(wèn)題需要解決。一是目前行業(yè)內(nèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)資源缺乏，二是普及程度仍然有待提高。目前亓利劍教授團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)始著手行業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立工作，這是一項(xiàng)非常繁瑣、復(fù)雜的長(zhǎng)期工作，不過(guò)大家相信憑借亓利劍教授豐富的拉曼研究經(jīng)驗(yàn)，以及TGI在珠寶鑒定領(lǐng)域的領(lǐng)先地位和強(qiáng)大的平臺(tái)支撐，這項(xiàng)工作將會(huì)取得快速進(jìn)展，并將大大有助于拉曼檢測(cè)手段的普及，最終對(duì)行業(yè)檢測(cè)水平的發(fā)展起到推動(dòng)作用。

建立合作實(shí)驗(yàn)室助力珠寶玉石研究

　　作為資深珠寶學(xué)術(shù)權(quán)威級(jí)專家，亓利劍教授目前受聘于同濟(jì)寶石中心(TGI)——自成立以來(lái)，世界各頂尖珠寶機(jī)構(gòu)，如GEM-A(英國(guó)皇家寶石協(xié)會(huì))、AIGS(亞洲珠寶學(xué)院)和HRD(比利時(shí)鉆石高階層議會(huì))，均將TGI視為重要的合作伙伴。同濟(jì)大學(xué)寶石中心主任周征宇博士自豪的向我們介紹，TGI曾先后投入近八百萬(wàn)元配備了涵蓋紅外、紫外可見(jiàn)、能譜儀以及激光拉曼光譜在內(nèi)的大型儀器以及相關(guān)設(shè)施設(shè)備，比肩世界級(jí)權(quán)威寶石實(shí)驗(yàn)室配置。

同濟(jì)大學(xué)寶石中心主任周征宇博士向我們介紹TGI的歷史和發(fā)展

　　TGI目前配備的全自動(dòng)共聚焦顯微拉曼光譜儀LabRAM HR Evolution，主要用于珠寶玉石的鑒定、包裹體檢測(cè)及相關(guān)科學(xué)研究。這款長(zhǎng)焦長(zhǎng)拉曼光譜儀(焦長(zhǎng)達(dá)800mm)具有極高的光譜分辨率(0.35cm-1)，有助于鑒定寶石成分的微小差異。共聚焦設(shè)計(jì)保證亞微米級(jí)別的空間分辨率，有助于鑒定寶石中的極微小的包裹體。目前這臺(tái)儀器已開(kāi)放給學(xué)生自己操作，全自動(dòng)化(尤其是325nm和可見(jiàn)激光器的全自動(dòng)切換)不僅方便操作，還有助于維持儀器的穩(wěn)定性，提高檢測(cè)效率。

　　珠寶鑒定評(píng)估現(xiàn)在已經(jīng)被國(guó)家列為資產(chǎn)評(píng)估六大系列之一，已成為一個(gè)全新的行業(yè)。隨著世界珠寶市場(chǎng)的重心逐步向中國(guó)轉(zhuǎn)移，以及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)珠寶鑒定、評(píng)估專業(yè)人才的需求將不斷增加。2010年TGI被中國(guó)教育部評(píng)為唯一的國(guó)家級(jí)寶石學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)， 這支擁有GIA、FGA、HRD、ASA以及IGI等國(guó)際寶石鑒定師/評(píng)估師資質(zhì)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，幾乎囊括了包括國(guó)家級(jí)精品課程，國(guó)家級(jí)寶石學(xué)規(guī)劃教材、國(guó)家級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)等在內(nèi)的所有國(guó)內(nèi)頂級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)。時(shí)至今日，TGI已成為涵蓋珠寶鑒定、首飾設(shè)計(jì)、玉石雕刻、珠寶評(píng)估和產(chǎn)業(yè)管理等多領(lǐng)域的綜合性專業(yè)機(jī)構(gòu)，因此同濟(jì)寶石中心(TGI)在行業(yè)人才培養(yǎng)方面有著舉足輕重的作用。

　　HORIBA科學(xué)儀器事業(yè)部與同濟(jì)寶石中心(TGI)合作多年，為進(jìn)一步加深彼此間的交流，今年雙方協(xié)議建立合作實(shí)驗(yàn)室，結(jié)合TGI豐富的科研經(jīng)驗(yàn)和HORIBA優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，期望達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、合作共進(jìn)的目的，通過(guò)合作實(shí)現(xiàn)促進(jìn)行業(yè)發(fā)展，助力我國(guó)珠寶鑒定事業(yè)進(jìn)入新時(shí)代。

合作實(shí)驗(yàn)室揭牌儀式全體訪問(wèn)人員合影

　　附：

　　亓利劍教授基本介紹

　　長(zhǎng)期從事寶玉石及礦物材料學(xué)的教學(xué)與科研工作。獲FGA、DGA、CGC證書(shū)，兼任中國(guó)寶玉石首飾類檢驗(yàn)技術(shù)專家委員會(huì)委員;香港政府實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可處專家評(píng)審員;香港 J-ID 咨詢委員會(huì)委員;《寶石和寶石學(xué)雜志》副主任委員，《中國(guó)寶石》雜志編委。近年來(lái)，負(fù)責(zé)完成與寶石材料學(xué)方向相關(guān)的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、省級(jí)自然科學(xué)基金項(xiàng)目3項(xiàng)，負(fù)責(zé)完成和參與省部級(jí)科研項(xiàng)目及國(guó)家重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目5項(xiàng)，負(fù)責(zé)完成橫向科研項(xiàng)目4項(xiàng)。擅長(zhǎng)為珠寶玉石鑒定領(lǐng)域的疑難雜癥提供解決方案，目前為國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)室評(píng)審員，連續(xù)五年受聘為國(guó)家珠寶玉石注冊(cè)檢驗(yàn)師繼續(xù)教育課程的主講，國(guó)內(nèi)珠寶鑒定領(lǐng)域公認(rèn)的權(quán)威專家。

　　周征宇博士介紹

　　長(zhǎng)期從事寶玉石鑒定與開(kāi)發(fā)專業(yè)的教學(xué)與培訓(xùn)工作，是全部三本國(guó)家“十一五”寶石學(xué)規(guī)劃教材《寶石學(xué)概論》、《中國(guó)玉石學(xué)概論》等的主編之一;主持多項(xiàng)寶玉石研究項(xiàng)目，參與各類科研項(xiàng)目20余項(xiàng);發(fā)表寶玉石科研論文30余篇。目前為英國(guó)皇家寶石協(xié)會(huì)珠寶鑒定師認(rèn)證(FGA)、同濟(jì)大學(xué)珠寶鑒定師認(rèn)證(TGI)課程主講之一。2008年入選“晨光計(jì)劃”，2009年入選上海市寶石學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)，2010年入選國(guó)家級(jí)寶石學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。