供稿人：深圳市珍珠协会顾问 李昕
近期，由中国地质大学(武汉)澳门彩票有限公司 李妍教授带领有机宝石研究团队，在新型空心陶瓷核珍珠研究领域取得了重大突破。其研究成果论文“Unravelling the Luminescence Spectrum of Novel Ceramic Nucleus Cultured Pearl and the Cause of Its Strong Luster”已在国际知名学术期刊《Scientific Reports》发表，该论文的第一作者为苏晴，通讯作者为李妍教授。深圳市珍珠协会对此高度关注。
李妍教授作为协会特邀专家，在宝石及材料工艺学、矿物学等领域有着深厚的研究功底，李教授本科和硕士就读于中国地质大学(北京)澳门彩票有限公司 ，后获国家留学基金委资助赴英国伦敦大学深造，取得材料科学博士学位，并于2017年加入中国地质大学(武汉)任教。在此次创新性研究中，李妍教授带领研究团队(包括本科生苏晴、博士生邵卫和汤凡渺等)针对珠宝市场新出现的特殊养殖珍珠展开了系统研究。该新型珍珠与日本Akoya珍珠具有相似特征，但呈现出更为强烈的光泽效应(图1)。研究团队运用多学科交叉的研究方法，对这一新型珍珠的成因机制和鉴定特征进行了深入探究。
在珍珠价值评估中，光泽占据着极为重要的地位。新型珍珠的强光泽特质，使其有望成为高品质珍珠的新成员。然而，仅从外观难以将其与普通珍珠区分，且强光泽成因不明。为攻克难题，研究团队运用X射线荧光光谱(EDXRF)、三维荧光光谱、紫外可见反射光谱及扫描电子显微镜(SEM)等技术，对新型与普通养殖珍珠进行系统表征(图2，3)。经检测，确定该批珍珠是以空心陶瓷珠为核的海水养殖珍珠，推测采用空心陶瓷珠是为调节密度接近传统贝壳核心密度。
图1 (a-b)空心陶瓷核珍珠与切开后横截面的样品照片；(c-d)普通Akoya珍珠与切开后横截面的样品照片
图2 论文研究思路
图3 新型养殖珍珠(a-e)与不同种类的普通珍珠(f-i)样品照片
紫外可见反射光谱测试表明，空心陶瓷核珍珠的紫外可见反射光谱与Akoya珍珠高度相似，未显示出有机色素引起的特征吸收峰，不具备鉴定特征。而EDXRF分析谱图显示该种新型养殖珍珠具有典型的海水珍珠元素特征，同时在其珠层区域检测到了普通Akoya及其他类型养殖珍珠中均未检出的Zr元素特征峰(图4)。后续对切开的珠核成分的检测证实，Zr元素源于其空心陶瓷核材料，此特征为无损鉴别提供了重要依据。同时，三维荧光光谱分析进一步揭示，空心陶瓷核珍珠的荧光中心位置与Akoya珍珠一致，但其荧光强度显著低于Akoya珍珠。上述独特的光谱特征共同构成了识别空心陶瓷核珍珠的关键科学证据。综上所述，鉴别新型养殖珍珠的测试手段主要为EDXRF和三维荧光光谱两种。
图4 X射线荧光光谱图：(a)陶瓷核珍珠；(b)普通珍珠
针对空心陶瓷核珍珠呈现的强光泽现象，研究团队将其与外观相似但光泽相对较弱的Akoya珍珠进行了珍珠层结构的显微对比分析。SEM观察表明，Akoya珍珠的珠层厚度虽大于空心陶瓷核珍珠，但其珠层与贝壳珠核之间的结合界面相对脆弱，易发生层核分离。相比之下，空心陶瓷珠核具有大颗粒结构和更高的表面粗糙度，显著增强了珍珠层与珠核之间的机械嵌合强度，使其在外力作用下不易分离。此外，空心陶瓷核珍珠表面文石晶体呈现清晰、相对平坦的六角形形态，规则度高且裂缝较少；其珠层横截面的文石片层排列亦展现出更高的致密性、均匀性和有序度，优于普通的Akoya珍珠样品(图5)。综上所述，虽然陶瓷空心核珍珠的珠层薄于Akoya珍珠，但是其层核结合度比普通Akoya珍珠更高，具有更强的光泽。珍珠层的厚度与珍珠的培育时间有关，这表明使用空心陶瓷作为核心可以在较短的生长周期内生产出光泽更强的珍珠。
图5 空心陶瓷核珍珠和Akoya珍珠的SEM图像：(a-c)层核交界处；(d-e)珠层表面结构；(g-i)珠层横断面结构
该研究明确了陶瓷空心核养殖海水珍珠区别于传统Akoya珍珠的关键鉴定特征组合：(1) 对珠层的EDXRF检测中出现的强Zr元素；(2) 与Akoya珍珠相同的三维荧光光谱中心但较低的荧光强度。这为新型空心陶瓷核珍珠的检测提供了科学、可靠且多维度的无损鉴别依据。同时，研究首次系统阐释了空心陶瓷核珍珠强光泽的科学机理：关键在于空心陶瓷珠核与珠层高度结合及高有序度珍珠层微观结构。该发现证实了空心陶瓷材料作为珠核的可行性与显著优势：能够在相对较短的培育周期内产出强光泽的海水珍珠。这为提升养殖珍珠品质和生产效率提供了创新性的技术路径，对珍珠养殖产业具有重要的潜在应用价值和革新意义。
论文链接：//www.doi.org/10.1038/s41598-025-05370-w
深圳市珍珠协会自成立以来，始终致力于推动珍珠产业的创新发展。一直关注科研对实业的引领作用，积极搭建产学研交流平台。协会多次组织会员企业参与科研成果转化活动，鼓励企业将新的研究发现运用到实际生产与产品创新中。
在深圳市协会举办的行业交流会议中，曾邀请业内专家探讨珍珠品质提升方向，为李妍教授团队开展相关研究提供了市场需求导向。深圳市协会也积极协助研究团队获取研究样品，此次研究所用部分样品就由日本宝石学实验室的Masaki Furuya先生提供，而这背后也离不开协会在国际资源协调方面的助力。
深圳市珍珠协会涂兴财会长表示：“李妍教授团队的研究成果对珍珠产业意义重大，能帮助企业更准确鉴定新型珍珠，理解其强光泽机制，有利于开发出更具竞争力的产品。深圳市珍珠协会未来将继续支持此类科研项目，期望定期邀请李妍教授赴深圳珍珠协会开展学术科普讲座，推动科研成果落地深圳，促进深圳珍珠产业高质量发展。”
随着科研成果的不断涌现和深圳市珍珠协会的持续推动，相信中国珍珠产业将在技术创新与市场拓展方面取得更大突破，迎来新的发展机遇。
