象牙及其制品鉴定方法适用性解析
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摘 要：象牙种类主要有现生的非洲象牙和亚洲象牙以及灭绝的猛犸象牙。象牙雕刻艺术是欧洲、美洲和亚洲传统文化的一部分。象牙及其制品的替代品、仿制品种类和性质各异，选择恰当的鉴别方法才能获得理想的结果。文章对象牙及其制品鉴别领域的经典方法和新型方法进行了阐释，对每种方法的优缺点和适用性进行了分析，为象牙及其制品鉴别方法的选择提供科学参考。
关键词：象牙;象牙制品;鉴别
在宝石学概念中，象牙种类主要为现生非洲象牙、亚洲象牙和已灭绝的猛犸象牙，包括其长牙和牙齿。象牙类文物包括陈设器物、装饰镶嵌、造像等种类。浙江余姚河姆渡新石器时期遗址、四川巫山大溪文化墓葬、山东大汶文化遗址、广东佛山河沿新石器晚期遗址都有大量的牙雕制品出土。牙雕艺术在欧洲、美洲和亚洲均为传统文化的一部分。
象牙鉴别包括象牙种类、象牙真伪、象牙年份等方面的鉴别。按照鉴别方法依据的物质特性，可将鉴别方法分为形态结构特征观察、物理性能分析、遗传物质分析、元素分析等;按照鉴别方法凭借的工具，可将鉴别方法分为感官鉴定法、仪器分析法等。不同鉴别方法各有优缺点，满足于不同的鉴别条件和鉴别需求，有时可以将多种方法结合使用，有时可以选择简便的方法进行初步判定。根据鉴别目的，针对检测对象的特点，选取适宜的鉴别方法才能获得理想的鉴别效果，取得真实客观的鉴别结果。
1 象牙形态结构特征及鉴别方法
象牙及其制品的鉴别，早期以形态学特征为主要鉴定依据，并沿用至今。完整的象牙、河马牙、海象牙、动物骨、植物象牙、合成材料在形态和结构上差异显著，可肉眼鉴别。现生象牙一般呈弧形角状，整牙长度一般为1.2～1.5米，分为罐口、中段和牙尖三个部位。
横截面结构清晰完整的非整支象牙、河马牙、海象牙或其相关制品，骨制品、植物象牙、合成材料可根据其横截面特征进行鉴别。象牙横截面上可以清楚地观察到象牙的致密或同心圆层、粗莱兹纹层、细莱兹纹层、致密或空腔层四层结构。自1800年，Bernhard Gottlob Schrege发现象牙牙本质中存在由直径约0.8～2.2微米的微管所组成的特有三维空间结构模式——施氏结构（Schreger pattern）以来，该结构就成为象牙鉴别的主要依据。施氏结构在象牙的横截面上呈现出特征的“Retzius”（莱兹纹）纹理，具体表现为两组呈十字交叉状的施氏线以特定角度（施氏角）相交组成菱形图案。Sanford在1973年发现施氏角的度量值在猛犸象牙和现生象牙之间有显著差异，猛犸象牙外缘施氏角的平均值小于现生象牙外援施氏角的平均值。此后，更多的研究证实，外缘施氏角的平均值小于100度的，可以认定为猛犸象牙;外缘施氏角的平均值大于115度的，则可认定为现生象牙。施氏结构在象牙的纵截面上呈现近于平行的波纹线。通过肉眼或放大镜对象牙的施氏结构，河马牙的同心环以及牙髓腔的形状，海象牙的同心环、过渡环、次生牙本质，骨制品的哈弗氏管，植物象牙的同心环等特征进行分辨，是一项十分实用、简单且快速的鉴别方法[1]。
根据象牙及其仿制品、替代品形态结构的不同，对猛犸象牙、现生象牙、独角鲸牙、河马牙、疣猪牙等象牙及其近似物进行鉴别的方法比较简单，也是目前一种重要的鉴别依据。但是，影响上述方法准确性的因素也较多，例如，鉴定人对鉴定对象的认知程度和对技术方法的掌握程度、不同程度的加工削弱鉴定对象的特征等。因此，对于一些小块碎料、雕件，或类似珠串等横截面不完整、结构不清晰的制品，则需要通过形态结构特征以外的分析方法加以鉴别。
2 象牙的物理特性及鉴别方法
仪器分析技术具备重现性、稳定性、客观性，所以被迅速引入到象牙鉴定中。
2.1 紫外荧光法
紫外荧光法是根据物质分子吸收光子能量而发射出荧光的原理进行鉴别。牙类、骨类、植物象牙制品可产生荧光现象，而人工合成材料通常因不含有磷或酪元素而不发荧光。该方法简便易行，通过观察365纳米紫外光照射受检物是否发蓝色荧光可进行初步判断。然而随着伪造手段的发展，于人工合成材料中添加某些无机物、酪蛋白、象牙粉、骨粉等可伪造出荧光效果。因此，紫外荧光法仅适用于象牙制品的初筛鉴别。同时该方法无法区分象牙和其他生物材料。
2.2 傅立叶转换红外光谱分析法
傅立叶转换红外光谱分析法的原理是，猛犸象牙、非洲象牙、河马牙、海象牙和骨制品的主要成分是羟基磷灰石，其在傅立叶转换红外光谱分析中的1000cm-1处有特征峰（它们之间的波形和峰值则差异较小），而人工合成材料、植物象牙中因不含有羟基磷灰石，在该处不具备特征峰。该鉴别技术需要在检测中制备少量粉末状样本，有一定损伤性，同时对于特征峰相似的各类动物牙和骨无法区别。
2.3 热重分析法
热重分析法（thermogravimetry，TG），其原理是将温度升高过程中，样品的重量损失记录为对应的函数的一种动态技术。现生象牙的重量损失值在600～900℃之间，与猛犸象牙有着显著的区别，因此通过热重分析法能快速区分现生象牙和猛犸象牙[2]。研究证明，同种象牙不同部位的热重分析值无显著差异，因此，该鉴别方法对取样部位没有要求，在象牙制品的隐秘部位刮取2～3微克少量粉末即可，适合于鉴别象牙制品种类。
3 分子生物学鉴別技术
分子生物学鉴别技术的原理是，每种生物或生物个体都有特异的遗传信息，通过检测象牙中的遗传物质可以对象牙进行分类鉴定，也可以进行追踪识别。通过DNA检测技术，不仅可以判定象牙的真伪，还可以判定象牙的大致地理来源。然而，象牙中DNA含量低，陈旧样品中DNA分解程度高，从中提取DNA难度较大。近几年，象牙中DNA的提取方法取得了一定进展，研究内容包括象牙哪个部位的DNA含量更高，通过何种方法可提高DNA含量不同的样本的DNA提取量等[3]。较之于其他鉴定技术，DNA分析法能够实现非洲象牙和亚洲象牙之间的鉴别。 4 放射性碳定年法
据中国国际电视台CGTN3月26日报道，日本国家环境部发布新规，强制要求日本国内象牙贸易者通过放射性碳定年法证明象牙贸易的合法性，这项新规于2019年7月起施行。美国盐胡城犹他大学的研究人员对2002年至2014年执法人员罚没的231枚象牙进行碳14同位素衰变情况的测量，该研究2016年11月发布在美国《国家科学院院刊》上。碳测年的基本原理是，放射性碳或碳14是碳元素的不稳定和弱放射性的同位素，动物和植物在它们的一生中都从二氧化碳中吸收碳14。当它们死亡后，就停止与生物圈的碳交换，其碳含量开始减少，減少的速度由放射性衰变决定。放射性碳测年本质上是一种用来测量剩余放射能的方法。通过了解样品中残留的碳14含量，就可以知道有机体死亡的时间，而不是源自该有机体的材料的使用时间。
5 结束语
象牙光洁莹润，质地坚硬又富有韧性，是雕刻的上好材料。自人类贸易活动早期，象牙就与丝绸、香料等成为远距离贸易的珍稀货物。象牙雕刻艺术源远流长，在古今中外艺术文化中占重要地位，是身份、地位、财富的象征，也因此造成仿品、替代品层出不穷，人工合成伪造技术与鉴别技术都在更新和发展。文章介绍了象牙及其制品主要鉴别方法的原理和特点，包括经典方法和新型方法，以期鉴定人根据鉴定对象选择适宜的鉴别方法，达到更有效的鉴别真伪之目的同时也为合法收藏的管理，打击非法交易、走私等工作提供技术参考。
参考文献
[1]胡红.象牙及其制品鉴定技术标准的研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2010.
[2]F Burragato，S Materazzi，R Curini etal.，New forensic tool for the identification of elephant or mammoth ivory[J].Forensic Science International，1998，96：189-196.
[3]M Winters，A Torkelson， C Mailand et al.，Isolation of DNA from small amounts of elephant ivory：Sampling the cementum with total demineralization extraction[J].Forensic Science International， 2018，288：131-139.
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