象牙及其制品鑒定方法適用性解析

郭書林

摘 要：象牙種類主要有現生的非洲象牙和亞洲象牙以及滅絕的猛犸象牙。象牙雕刻藝術是歐洲、美洲和亞洲傳統文化的一部分。象牙及其制品的替代品、仿制品種類和性質各異，選擇恰當的鑒別方法才能獲得理想的結果。文章對象牙及其制品鑒別領域的經典方法和新型方法進行了闡釋，對每種方法的優缺點和適用性進行了分析，為象牙及其制品鑒別方法的選擇提供科學參考。

關鍵詞：象牙;象牙制品;鑒別

在寶石學概念中，象牙種類主要為現生非洲象牙、亞洲象牙和已滅絕的猛犸象牙，包括其長牙和牙齒。象牙類文物包括陳設器物、裝飾鑲嵌、造像等種類。浙江余姚河姆渡新石器時期遺址、四川巫山大溪文化墓葬、山東大汶文化遺址、廣東佛山河沿新石器晚期遺址都有大量的牙雕制品出土。牙雕藝術在歐洲、美洲和亞洲均為傳統文化的一部分。

象牙鑒別包括象牙種類、象牙真偽、象牙年份等方面的鑒別。按照鑒別方法依據的物質特性，可將鑒別方法分為形態結構特征觀察、物理性能分析、遺傳物質分析、元素分析等;按照鑒別方法憑借的工具，可將鑒別方法分為感官鑒定法、儀器分析法等。不同鑒別方法各有優缺點，滿足于不同的鑒別條件和鑒別需求，有時可以將多種方法結合使用，有時可以選擇簡便的方法進行初步判定。根據鑒別目的，針對檢測對象的特點，選取適宜的鑒別方法才能獲得理想的鑒別效果，取得真實客觀的鑒別結果。

1 象牙形態結構特征及鑒別方法

象牙及其制品的鑒別，早期以形態學特征為主要鑒定依據，并沿用至今。完整的象牙、河馬牙、海象牙、動物骨、植物象牙、合成材料在形態和結構上差異顯著，可肉眼鑒別。現生象牙一般呈弧形角狀，整牙長度一般為1.2～1.5米，分為罐口、中段和牙尖三個部位。

橫截面結構清晰完整的非整支象牙、河馬牙、海象牙或其相關制品，骨制品、植物象牙、合成材料可根據其橫截面特征進行鑒別。象牙橫截面上可以清楚地觀察到象牙的致密或同心圓層、粗萊茲紋層、細萊茲紋層、致密或空腔層四層結構。自1800年，Bernhard Gottlob Schrege發現象牙牙本質中存在由直徑約0.8～2.2微米的微管所組成的特有三維空間結構模式——施氏結構（Schreger pattern）以來，該結構就成為象牙鑒別的主要依據。施氏結構在象牙的橫截面上呈現出特征的“Retzius”（萊茲紋）紋理，具體表現為兩組呈十字交叉狀的施氏線以特定角度（施氏角）相交組成菱形圖案。Sanford在1973年發現施氏角的度量值在猛犸象牙和現生象牙之間有顯著差異，猛犸象牙外緣施氏角的平均值小于現生象牙外援施氏角的平均值。此后，更多的研究證實，外緣施氏角的平均值小于100度的，可以認定為猛犸象牙;外緣施氏角的平均值大于115度的，則可認定為現生象牙。施氏結構在象牙的縱截面上呈現近于平行的波紋線。通過肉眼或放大鏡對象牙的施氏結構，河馬牙的同心環以及牙髓腔的形狀，海象牙的同心環、過渡環、次生牙本質，骨制品的哈弗氏管，植物象牙的同心環等特征進行分辨，是一項十分實用、簡單且快速的鑒別方法[1]。

根據象牙及其仿制品、替代品形態結構的不同，對猛犸象牙、現生象牙、獨角鯨牙、河馬牙、疣豬牙等象牙及其近似物進行鑒別的方法比較簡單，也是目前一種重要的鑒別依據。但是，影響上述方法準確性的因素也較多，例如，鑒定人對鑒定對象的認知程度和對技術方法的掌握程度、不同程度的加工削弱鑒定對象的特征等。因此，對于一些小塊碎料、雕件，或類似珠串等橫截面不完整、結構不清晰的制品，則需要通過形態結構特征以外的分析方法加以鑒別。

2 象牙的物理特性及鑒別方法

儀器分析技術具備重現性、穩定性、客觀性，所以被迅速引入到象牙鑒定中。

2.1 紫外熒光法

紫外熒光法是根據物質分子吸收光子能量而發射出熒光的原理進行鑒別。牙類、骨類、植物象牙制品可產生熒光現象，而人工合成材料通常因不含有磷或酪元素而不發熒光。該方法簡便易行，通過觀察365納米紫外光照射受檢物是否發藍色熒光可進行初步判斷。然而隨著偽造手段的發展，于人工合成材料中添加某些無機物、酪蛋白、象牙粉、骨粉等可偽造出熒光效果。因此，紫外熒光法僅適用于象牙制品的初篩鑒別。同時該方法無法區分象牙和其他生物材料。

2.2 傅立葉轉換紅外光譜分析法

傅立葉轉換紅外光譜分析法的原理是，猛犸象牙、非洲象牙、河馬牙、海象牙和骨制品的主要成分是羥基磷灰石，其在傅立葉轉換紅外光譜分析中的1000cm-1處有特征峰（它們之間的波形和峰值則差異較小），而人工合成材料、植物象牙中因不含有羥基磷灰石，在該處不具備特征峰。該鑒別技術需要在檢測中制備少量粉末狀樣本，有一定損傷性，同時對于特征峰相似的各類動物牙和骨無法區別。

2.3 熱重分析法

熱重分析法（thermogravimetry，TG），其原理是將溫度升高過程中，樣品的重量損失記錄為對應的函數的一種動態技術。現生象牙的重量損失值在600～900℃之間，與猛犸象牙有著顯著的區別，因此通過熱重分析法能快速區分現生象牙和猛犸象牙[2]。研究證明，同種象牙不同部位的熱重分析值無顯著差異，因此，該鑒別方法對取樣部位沒有要求，在象牙制品的隱秘部位刮取2～3微克少量粉末即可，適合于鑒別象牙制品種類。

3 分子生物學鑒別技術

分子生物學鑒別技術的原理是，每種生物或生物個體都有特異的遺傳信息，通過檢測象牙中的遺傳物質可以對象牙進行分類鑒定，也可以進行追蹤識別。通過DNA檢測技術，不僅可以判定象牙的真偽，還可以判定象牙的大致地理來源。然而，象牙中DNA含量低，陳舊樣品中DNA分解程度高，從中提取DNA難度較大。近幾年，象牙中DNA的提取方法取得了一定進展，研究內容包括象牙哪個部位的DNA含量更高，通過何種方法可提高DNA含量不同的樣本的DNA提取量等[3]。較之于其他鑒定技術，DNA分析法能夠實現非洲象牙和亞洲象牙之間的鑒別。

4 放射性碳定年法

據中國國際電視臺CGTN3月26日報道，日本國家環境部發布新規，強制要求日本國內象牙貿易者通過放射性碳定年法證明象牙貿易的合法性，這項新規于2019年7月起施行。美國鹽胡城猶他大學的研究人員對2002年至2014年執法人員罰沒的231枚象牙進行碳14同位素衰變情況的測量，該研究2016年11月發布在美國《國家科學院院刊》上。碳測年的基本原理是，放射性碳或碳14是碳元素的不穩定和弱放射性的同位素，動物和植物在它們的一生中都從二氧化碳中吸收碳14。當它們死亡后，就停止與生物圈的碳交換，其碳含量開始減少，減少的速度由放射性衰變決定。放射性碳測年本質上是一種用來測量剩余放射能的方法。通過了解樣品中殘留的碳14含量，就可以知道有機體死亡的時間，而不是源自該有機體的材料的使用時間。

5 結束語

象牙光潔瑩潤，質地堅硬又富有韌性，是雕刻的上好材料。自人類貿易活動早期，象牙就與絲綢、香料等成為遠距離貿易的珍稀貨物。象牙雕刻藝術源遠流長，在古今中外藝術文化中占重要地位，是身份、地位、財富的象征，也因此造成仿品、替代品層出不窮，人工合成偽造技術與鑒別技術都在更新和發展。文章介紹了象牙及其制品主要鑒別方法的原理和特點，包括經典方法和新型方法，以期鑒定人根據鑒定對象選擇適宜的鑒別方法，達到更有效的鑒別真偽之目的同時也為合法收藏的管理，打擊非法交易、走私等工作提供技術參考。

參考文獻

[1]胡紅.象牙及其制品鑒定技術標準的研究[D].哈爾濱：東北林業大學，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.