中国地质大学珠宝陈教授
❶ 化学气相沉淀法(CVD)合成单晶钻石综述
颜慰萱陈美华
作者简介:颜慰萱,中宝协第三届人工宝石专业委员会高级顾问,原中国地质大学(武汉)珠宝学院院长、教授。
陈美华,中宝协第三届人工宝石专业委员会委员,中国地质大学(武汉)珠宝学院教授。
化学气相沉淀法合成钻石有几种方法,如热丝法、火焰法、等离子体喷射法和微波等离子体法等,但最常用的方法是微波等离子体法。这是高温(800~1000℃)低压(104Pa)条件下的合成方法。用泵将含碳气体——甲烷(CH4)和氢气通过一管子输送到抽真空的反应舱内,靠微波将气体加热,同时也将舱内的一个基片加热。微波产生等离子体,碳从气体化合物的状态分解成单独游离的原子状态,经过扩散和对流,最后以钻石形式沉淀在加热的基片上。氢原子对抑制石墨的形成有重要作用(图1,图2)。
所谓等离子体简单说就是气体在电场作用下电离成正离子及负离子,通常成对出现,保持电中性。这种状态被称为除气、液、固态外物质的第四态。如CH化合物电离成C和H等离子体。
图1 微波等离子体法合成CVD钻石
(据Martineau等,2004)
图2 等离子体及碳结晶示意图
当基片是硅或金属材料而不是钻石时,因钻石晶粒取向各异,所产生的钻石薄膜是多晶质的;若基片是钻石单晶体,就能以它为基础以同一结晶方向生长出单晶体钻石。基片起到了籽晶的作用。用作基片的钻石既可以是天然钻石,也可以是高压高温合成的钻石或CVD合成钻石。基片切成薄板状,其顶、底面大致平行于钻石的立方体面({100}面)。
一、化学气相沉淀法合成钻石的研发史和现状
1952年美国联邦碳化硅公司的William Ever-sole在低压条件下用含碳气体成功地同相外延生长出钻石。这比瑞士 ASEA公司1953年和美国通用电气公司(GE)1954年宣布用高压高温法合成出钻石的时间还要早,因而Eversole被视为合成钻石第一人。但当时CVD法生长钻石的速度很慢,很少有人相信其速度能提升到可供商业性生长。
从1956年开始苏联科学家通过研究显著提高了CVD合成钻石的速度,当时是在非钻石的基片上生长钻石薄膜。20世纪80年代初这项合成技术在日本取得重大突破。1982年日本国家无机材料研究所(NIRIM)的Matsumoto等宣布,钻石的生长速度已超过1μm/h。这在全球范围内引发了将这项技术用于多种工业目的的兴趣。
20世纪80年代末,戴比尔斯公司的工业钻石部(现在的Element Six公司)开始从事CVD法合成钻石的研究,并迅速在这个领域取得领先地位,提供了许多CVD合成多晶质钻石工业产品。
这项技术也在珠宝业得到应用,那就是把多晶质钻石膜(DF)和似钻碳体(DLC)作为涂层(镀膜)用于某些天然宝石也包括钻石的优化处理。
尽管当时CVD合成钻石的生长速度有了很大提高,使得有可能生长出用于某些工业目的和宝石镀膜的较薄的钻石层,但要生产可供切磨刻面的首饰用材料,因需要厚度较大的单晶体钻石,仍无法实现。一颗 0.5克拉圆钻的深度在3mm以上,若以0.001mm/h速度计算,所需的钻坯至少要生长18周。可见,低速度依然是妨碍CVD法合成厚单晶钻石的主要因素。
20世纪90年代,CVD合成单晶体钻石的研发取得显著进展。先是1990年荷兰 Nijmegen大学的研究人员用火焰和热丝法生长出了厚达0.5mm的CVD单晶体。后在美国,Crystallume公司在1993年也报道用微波CVD法生长出了相似厚度的单晶体钻石;Badzian等于1993年报道生长出了厚度为1.2mm的单晶体钻石。DTC和Element Six公司生产出了大量用于研究目的的单晶体钻石,除掺氮的褐色钻石和纯净的无色钻石外,还有掺硼的蓝色钻石和合成后再经高压高温处理的钻石。
进入21世纪,首饰用CVD合成单晶体钻石的研发有了突破性进展。
美国阿波罗钻石公司(Apollo Diamond Inc.)多年从事CVD合成单晶钻石的研发。2003年秋,开始了首饰用CVD合成单晶钻石的商业性生产,主要是Ⅱa型褐色到近无色的钻石单晶体,重量达1克拉或更大些。同时,开始实验性生产Ⅱa型无色钻石和Ⅱb型蓝色钻石。阿波罗钻石公司预计其成品刻面钻石在2005年的总产量为5000~10000克拉,大多数是0.25~0.33克拉的钻石,但也可生产1克拉的钻(图3,图4)。
图3 无色—褐色CVD钻石
(据Martineau等,2004)
图4 CVD钻石的设备及合成工艺
(据DTC,2005)
2005年5月在日本召开的钻石国际会议上,美国的Yan和Hemley(卡内基实验室)等披露,由于技术方法的改进,他们已能高速度(100μm/h)生长出5~10克拉的单晶体,这个速度约5倍于用高压高温方法和其他CVD方法商业性生产的钻石。他们还预言能够实现英寸级(约300克拉)无色单晶体钻石的生长。
由此可见,首饰用CVD合成钻石的前景是十分喜人的,它对于钻石业的影响也是不可低估的。
二、化学气相沉淀法合成单晶钻石的特征和鉴别
近年来一些研究和鉴定机构一直致力于研究合成单晶钻石的特征和鉴别。我们在这里所要介绍的资料来自于美国宝石学院《Gems&Gemology》杂志上的3篇论文。
1)Wuyi Wang等(2003)对阿波罗钻石公司此前生产的13粒样品的性质和鉴定特征进行了总结。
2)Martineau等(2004),综述了对 DTC和Element Six公司近15年来生产的上千颗实验样品(包括合成后切磨成刻面的样品)的研究结果。样品中除有与阿波罗钻石公司相同的含氮的褐色钻石和纯净的近无色钻石外,还有掺硼的蓝色钻石和合成后再经高压高温处理的钻石。
3)Wuyi Wang等(2005),对法国巴黎第13大学 LIMHP-CNRS实验室生长的6颗实验样品的性质和鉴定特征进行了总结,其中3颗是掺氮的,另外3颗则是在尽量减少杂质含量的条件下生长的高纯度钻石。
上述论文中所涉及的样品都是用化学气相沉淀法中的微波法生长的,因而论文所总结出的特征和鉴别方法有许多共同点,但由于合成技术方法(包括实验目的和条件,掺杂类型和浓度以及基片类型等)的差别,它们的特征也存在某些差别。
1.晶体
因为是以天然钻石、高压高温合成钻石或CVD合成钻石切成平行{100}晶面(立方体面)或与{100}交角很小的薄片作为基片,故CVD法生长出的单晶体大都呈板状,有大致呈{100}方向的大的顶面,偶尔可在边部见到小的八面体面{111}和十二面体面{110}。八面体面{111}和十二面体面{110}分布的部位通常含较多的包裹体,是生长质量较差也不易抛光的部位(图5,图6)。
图5 天然钻石、HTHP合成钻石和CVD合成钻石晶体形态
图6 天然钻石和CVD合成钻石的形态差异
用差示干涉差显微镜或宝石显微镜放大观察掺氮钻石的生长表面,可观察到“生长阶梯”,它由“生长台阶”和将它们分隔开的倾斜的“立板”构成(图7,图8)。
图7 CVD钻石在{100}面上看到的表面生长特征(据 Wuyi Wang等,2005)
图8 掺氮钻石表面的“生长阶梯”现象
(据 Martineau等,2004)
2.钻石类型和颜色
Martineau等(2004)把DTC和Element Six公司迄今的实验样品归纳为4类。
(1)掺氮的CVD合成钻石
因为合成过程中难免会有少量空气进入反应舱,而空气中含氮,添加的原料气体中也会有杂质氮,故要完全排除合成钻石中的氮是困难的。含氮少时属于Ⅱa型,含氮多时属于Ⅰ b型。除少数为近无色外,绝大多数带褐色调(法国巴黎第13大学的样品有带灰色调的),这明显不同于带黄色调的天然的和高压高温合成的钻石。阿波罗钻石公司现有产品大都属于这一类,多数为Ⅱa型,少数为I b型。已有的实验表明,氮有助于明显提高合成钻石的生长速度,因而有时可人为地有控制地掺氮(图9)。
(2)高压高温处理的掺氮的CVD合成钻石
实验表明,高压高温热处理可以减弱掺氮CVD合成钻石的褐色调。由于掺氮CVD合成钻石的褐色调是与N-V(氮-空穴)心等因素有关而与塑性变形无关,故高压高温减色也是与改造 N-V(氮-空穴)心等有关,而与修复塑性变形无关。
(3)掺硼的CVD合成钻石
合成过程中在原料气体中加入 B2H6,所得到的合成钻石将含少量的硼,属于Ⅱb型,其颜色为浅蓝至深蓝色(图10)。
(4)除氢外无其他杂质的高纯度CVD合成钻石
属于近无色到无色的Ⅱa型钻石。由于氢是原料气体的组成部分,有杂质氢是不可避免的,因而关键是严格控制氮和硼,这有相当难度,而且生长速度比掺氮的要慢许多(图11)。
图9 掺氮褐色CVD钻石
图10 掺硼蓝色CVD钻石
(图9~11据 Martineau等,2004)
图11 高纯度CVD钻石
3.颜色分带
在垂直晶体生长方向(即平行于{100}面的方向)进行放大观察,在Element Six公司的实验样品中可看到颜色的成层分布。在掺氮的褐色钻石中可见褐色的条带,而在掺硼的蓝色钻石中可见蓝色的条带(图12)。
在阿波罗钻石公司的产品中也见到有褐色的条带。
图12 阿波罗钻石公司的产品中的褐色条带
(据Wuyi Wang等,2003)
4.包裹体
较少含包裹体,不是在所有样品中都能观察到。主要是一些针点状包裹体,还有一些小的黑色不规则状颗粒,叫非钻石碳(图13)。因这些在天然的和高压高温合成的钻石中也能见到,故鉴定意义不大。但微波CVD合成钻石中不会有高压高温合成钻石中常见的金属包裹体,也不会有磁性。
阿波罗钻石样品中的几颗掺氮成品钻石的净度级别为VS1到SI2。
图13 针点状包裹体(左)和非钻石碳包裹体(右)
(据Wuyi Wang等,2003)
5.异常双折射(图14,图15)
图14 CVD钻石异常消光(左)和天然钻石异常消光(右)
(据Wuyi Wang等,2003)
图15 平行生长方向观察(上)和垂直方向观察(下)
(据 Martineau等,2004)
在正交偏光显微镜下垂直立方体面观察,通常可见到由残余内应变而导致的格状的异常双折射,显示低干涉色,但围绕一些缺陷可见到高干涉色。整体上其异常双折射弱于天然钻石,但在边部八面体面{111}和十二面体面{110}分布部位有较强的异常双折射和较高的干涉色。
6.紫外荧光
阿波罗公司的13颗样品,在LW UV下有8颗呈惰性,其余的呈微弱的橙、橙黄或黄色;在SW LV下除1颗样品外都显示从微弱到中等的橙到橙黄色。未见有磷光。
法国巴黎第13大学的样品,包括掺氮的和高纯度的,除1颗是连同基片的未确定外,其余在LW UV和SW UV下均呈惰性。
Element Six的14颗掺氮刻面钻石在LW UV和SW UV下均呈弱橙色到橙色。8颗刻面的高纯度CVD合成钻石在LW UV和SW UV下均呈惰性。5颗刻面的掺硼钻石在LM UV下均呈惰性,在SW UV下均呈绿蓝色并有蓝色磷光。
综上所述,除掺硼钻石外大多数CVD合成钻石在 LW UV和SW UV下的反应变化很大,可呈惰性到橙色,很难作为鉴定依据。
7.用 DiamondView(钻石观测仪)观察到的发光现象
用戴比尔斯的DiamondView观察CVD合成钻石在短波紫外光下的发光特点,发现掺氮钻石呈现强橙到橙红色的荧光(图16,图17,图18),这与N-V心有关。经高压高温处理的掺氮钻石主要呈绿色。高纯度的CVD合成钻石在 DiamondView下不显橙色荧光,但有些样品有微弱的蓝色发光,这与晶格中的位错有关。这种蓝色发光也会出现在掺氮钻石的四个角。CVD合成掺硼钻石呈亮蓝色荧光,一些部分为绿蓝色(图19),有磷光效应,可延续几秒到几十秒钟。CVD钻石在Diamond-View下不显示天然钻石的八面体发光样式和高压高温合成钻石的立方-八面体发光样式。有趣的是,当CVD钻石是在高压高温合成钻石的基片上生长,而基片又未去掉时,可看到高压高温合成钻石的立方-八面体发光样式(图20)。
图16 DiamondView观察CVD钻石的发光现象
(据Martineau等,2004)
图17 DiamondView观察阿波罗钻石的发光现象
(据Wuyi Wang等,2003)
CVD掺氮钻石在垂直{100}的切面上可看到密集的斜的条纹(条纹间距相当稳定,不同样品中从0.001mm到 0.2mm不等)。这是CVD合成掺氮钻石一个重要的鉴别特征。天然Ⅱa型钻石虽偶尔也有橙色发光,但没有这种条纹。掺氮钻石经高压高温处理后的发光变为绿色到蓝绿色,但密集的条纹依然可见(图21)。
图18 在高压高温合成钻石基片上生长的CVD钻石,在DiamondView下与基片呈不同颜色
(据Wuyi Wang等,2003)
图19 CVD合成掺硼钻石的荧光
(据Wuyi Wang等,2003)
图20 CVD掺氮(左)和CVD高纯度钻石(右)荧光
(据Wuyi Wang等,2005)
图21 未处理及高温高压处理后荧光对比
(据 Martineau等,2004)
CVD掺硼钻石在DiamondView下同样显示条纹或是凹坑或两者都有,这一特征未见于天然Ⅱb型蓝色钻石(图22)。
图22 CVD掺硼钻石的条纹和凹坑
(据Martineau等,2004)
8.阴极发光图像
同上述DiamondView发光特征。
9.光致发光光谱和阴极发光光谱(图23,图24)
在拉曼光谱仪上分别使用325nm(HeCd,氦镉)、488nm(氩离子)、514nm(氩离子)、633nm(HeNe,氦氖)和785nm(近红外二极管)激光束照射Element Six公司的各种样品并研究其发光光谱,以及用阴极射线照射 Element Six公司的各种样品并研究其发光光谱,Martineau等(2004)得出了表1结果。
表1 各种钻石的发光光谱特征
Martineau等同意Zaitsev(2001)的意见,认为467nm和533nm只出现在CVD合成钻石中,但指出高压高温处理后将不复存在;也同意Wuyi Wang等(2003)的意见,认为596nm和597nm对于CVD掺氮钻石有鉴定意义,但指出并非所有样品都有596/597峰。
10.紫外-可见光-近红外吸收谱和红外吸收谱(图25,图26,图27)
图23 用514氩离子激光束辐照掺氮CVD钻石产生的发光光谱
(据Martineau等,2004)
图24 用325nm氦镉激光束辐照含氮CVD钻石(A)和同一样品经高压高温(B)产生的发光光谱
(据Martineau等,2004)
图25 掺氮CVD钻石(A)和同一钻石经高压高温处理后(B)的紫外-可见光吸收谱
(据Martineau等,2004)
用几种类型的光谱仪研究Element Six公司各种类型的CVD合成钻石后,Martineau等(2004)得出了表2结果。
表2 各种钻石的光谱特征
Martineau等(2004)认为,紫外-可见光-近红外光谱中的365nm、520nm、596 nm和625nm吸收对于CVD合成掺氮钻石是特征的,在高压高温处理的掺氮钻石中已不见,也未见于天然钻石和高压高温合成钻石中。
图26 阿波罗公司掺氮CVD钻石的红外光谱
(据Wuyi Wang等,2003)
Martineau等(2004)还同意 Wuyi Wang等(2003)的意见,认为红外光谱中与氢有关的8753cm-1,7354 cm-1,6856 cm-1,6425 cm-1,5564 cm-1,3323 cm-1和3123 cm-1对于CVD合成掺氮钻石是特征的,在高压高温处理的掺氮钻石中已不见,也未见于天然钻石和高压高温合成钻石中。3107cm-1吸收出现在高压高温处理后,也见于某些天然钻石。
图27 阿波罗掺氮CVD钻石的红外吸收谱
(据Wuyi Wang,2005)
11.X射线形貌分析
在平行于生长方向的切面上进行的X射线形貌分析显示出明显的柱状结构,而在垂直生长方向的切面上看到的是许多暗色斑点或呈模糊的格子状。分析认为这种柱状结构是钻石晶体生长过程中一些位错从基片分界面或靠近分界面处出现并开始向上延伸的结果。
三、结束语
对于现今少量进入市场的成品掺氮钻石,略带褐色调、成品厚度较薄以及异常消光特点等能为鉴别提供一些线索,但最终的鉴别需要依靠大型实验室的DiamondView和阴极发光图像分析和谱学资料,包括发光光谱和吸收光谱资料。由于CVD合成单晶体钻石工艺的不断完善,特别是高纯度CVD钻石的出现及对掺氮CVD钻石的高压高温热处理,使现今能有效鉴别掺氮CVD钻石的发光图像特征和谱学特征也不再有效,这就进一步增加了鉴别的难度。但我们相信宝石学界一定会不断分析总结新出现的情况,找到鉴别的办法。
主要参考文献
Philip M.Martineau,Simon C.Lawson,Andy J.Tay-lor.2004.Identification of synthetic diamond grown using chemical vapor deposition(CVD).Gems&Gemology,40(1):2~25.
Wuyi Wang,Thomas Moses,Robert C.Linares.2003.Gem-quality synthetic diamonds grown by a chemical vapor deposition(CVD)method.Gems&Gemolo-gy,39(4):206~283.
Wuyi Wang,Alexandre Tallaire,Matthew S.Hall.2005.Experimental CVD synthetic diamonds from LIMHP-CNRS,France.Gems&Gemology,41(3):234~244.
❷ 中国地质大学(武汉)珠宝学院的后记
与璀璨夺目的珠宝首饰相比,今天的中国地质大学(武汉)珠宝学院又何尝不是镶嵌在中国珠宝教育领域的一颗绚丽明珠。国家“211工程”重点大学的沃土促进了它的茁壮成长,一大批高技术消郑人才前赴后继的不懈努力,又使得它发展成为集多层次、多类型的珠宝教育、珠宝检测、科学研究、技术开发等多功能的教学科研机构。
回首中国地质大学(武汉)珠宝学院的创办、发展过程,它就好比一部壮丽的史诗,那些中国珠宝教育事业先行者挥洒着的汗水、付出的努力、腾升的智慧,就如那跳动着的闪光的诗句,不断地震憾着我们樱答的心灵。
陈钟惠、颜慰萱、袁心强、亓利剑、杨明星、陈美华、薛脊桥慧秦芳、李娅莉……当这些闪着光彩的名字一一从我们面前闪过的时候,我们从中国地质大学(武汉)珠宝学院一代又一代的科技工作者身上,感受到了一股巨大的力量。
他们见证了珠宝学院的曲折发展历程,他们推动了中国珠宝事业的快步发展,他们为中国的珠宝教育奉献着自己的青春与汗水,他们也用自己的智慧与良知,演绎了一阙振奋国人的珠宝界的华美乐章……
❸ 中国地质大学(武汉)珠宝学院的学院成就
华贵气派的钻石、精灵巧妙的猫眼、凝练典雅的翡翠、清丽脱俗的珍珠……提起珠宝,人们自然就会联想起它的美丽、超凡、高贵、庄重,这些看似细小的晶体,不但是人们信仰宠爱的尤物,更是财富之巅的浓缩。
作为地球母亲馈赠的精美礼品,一颗璀璨夺目的宝石,只有经历漫长的地质年代孕育,人类的开采、提炼、甄别,以及工匠的精心设计、切磨、雕刻,最终才能点缀我们七彩斑斓的生活。
寻求华丽背后的真实价值,宝石的弥足珍贵,就在于它的稀少。也正是如此,所以从人类认识到宝石的价值并进入市场流通环节开始,宝石的造假者便如同幽灵一般随之出现了。
裂隙众多的祖母绿用彩色油浸泡后充当优质祖母绿;一件普通的翡翠用酸溶解掉其部分物质后,再注入胶,就成为了一件高档的的翡翠。当造假者随着科技的发展而不断提高造假水平、当假劣珠宝越来越逼真化的时候,这也宣告了仅靠摸、掂、看便可以鉴定出珠宝真假的时代完全走向终结。
一块普通的石头于人而言无伤大雅,而一块宝石有时却足以改变一个人甚至一个家庭的命运,而作为全球珠宝产业主要消费国之一,虽然中国的珠宝首饰业取得了迅速发展、具备了一定规模,但在经济全球化的背景下,中国珠宝业在珠宝检验、鉴定、评估专业人才的缺失,却成为了扼制中国珠宝首饰业发展的“瓶颈”。
要净化中国珠宝业市场、建立一个珠宝评估的技术准则,构建一套科学、严密的量化评估体系,避免出现单凭个人经验为评判指标的尴尬状况,那就必须拥有一批从事宝玉石鉴定和商贸经营管理、首饰设计加工及其管理的,专业的并具有开拓创新精神和实践能力的高级技术人才。
作为中国最早成立的最具规模和实力的宝石学教育与研究机构、最早引进国际先进宝石学教育体系的学院、全国仅有的3个国家珠宝玉石质量检验师考前培训站之一,创办14年的中国地质大学(武汉)珠宝学院,它不但创立了自己的GIC证书品牌、为市场开发了许多先进的珠宝鉴定仪器,同时,它还为中国珠宝业的发展培养了大批专业人才,摆脱了中国珠宝教育落后的局面,并加速了国内珠宝教育的发展。
夺目的钻石,象征着珠宝学院所提供的质优、价廉的宝石学仪器和优质技术服务;尊贵的翡翠,代表着珠宝学院三个珠宝检测中心专业、权威、高效、优质的服务;而珠宝学院的唐人首饰设计中心,则恰似一粒晶莹的珍珠;至于珠宝学院拥有的GIC珠宝职业教育和学历教育,则无可替代的成为了天下学子开启成功人生的一把耀目的纯金钥匙。
今天的中国地质大学(武汉)珠宝学院,年轻而充满朝气,回首她创立至今,我们在她遇到困难、战胜困难并且不断开拓、全面发展的整个过程里,看到了中国珠宝教育工作者的思想、理念、信心、毅志,以及他们从历史走向现实,从现实走向未来的理性思考。
在中国珠宝业发展史上,这是珠宝教育者们用自己的血汗和智慧描绘出了一幅壮丽蓝图,中国珠宝教育史上,又是他们用自己的血汗和智慧著述了一部艰难竭蹶的创业史册。
变幻莫测的创业经过和建设者们的豪情、孤寂、才学、谋略、欢欣、痛楚、成就、理智……这些凝结着血汗和智慧的故事,应该原原本本地铭刻于史册珍藏、也应该真真切切地奉献给人间流传。正是因为有了这一段创业史迹,这才演绎了一阙中国人突破重围,开创中国珠宝教育事业的华美赞歌——
扬帆——蛰伏于困境中的崛起
时间:20世纪80年代初期。地点:湖北武汉机场。人物:两位携带着巨大且沉重的手提箱的英国人。
一套套高端精密的检测仪器、两张深沉得看不出任何情绪的脸,从他们踏进中国地质大学(武汉)宝石研究组的大门开始,忙碌替代了沉默,几天后,他们的工作正式结束,并且踏上了返回英国的飞机。
不久,在国外一本学术刊物上,一位宝石界的外国专家,在一篇论文中以轻视的态度写下了这样一句话:“整个中国,只有两个宝石专家。”此文一出,一时之间,国外一片哗然,然而,在中国国内,学术界对此的反应却是异常平静,没有泛起丝毫的涟漪。并非没有听到国外专家的批评,并非体会不到其中所含的讥讽与轻视,事实上,真正令国内学术界沉寂的原因,其实就在于外国专家一下点中了中国宝石界的死穴。
没有珠宝学科专业人才、没有完整的珠宝教育体系、没有系统的珠宝研究成果……也难怪外国专家会如此振振有词。我们无法回避现实,事实上,在当时的中国科学界,地质与宝石专业的分别还处于相对模糊的阶段,虽然在改革开放之后,复苏的市场经济让珠宝业得以起步,然而,无论是运作方式,还是从业人员及消费者对珠宝专业知识的掌握,几乎都以零为计,而中国的宝石教育在当时更可谓是一片空白。
百废待兴之时,却遭遇了国外学术界突如其来的一拳重击,这无疑令中国学术界既难堪又疼痛。不过,尴尬也好,无奈也罢,一穷二白的现状却仍然还得清晰面对,毕竟只有将中国人自己的宝石教育真正发展起来,才能挺起腰杆不被国外学术界所轻视。
再寒冷的冬天也无法阻挡春天的温暖;再贫脊的土壤之下,也总有顽强的种子会生根发芽。虽是春寒料峭,但中国地质大学(武汉)的领导却敏锐的抓住了改革开放的勃勃生机,针对当时的形势,他们迅速在学校建立了宝石研究课题组,并率先在全国迈出了打造中国宝石教育的第一步。
1981年的中国地质大学(武汉),刚刚完成迁校工作,正处于相对困难的时期,虽然艰苦的环境令人倍感心酸,但那些被安置在学校博物馆里办公的宝石研究课题组成员,并没有因为工作条件的恶劣和捉襟见肘的困难而生出任何消极的想法,相反,发展中国宝石业的重担与责任感,几乎无时无刻不在激励着他们。
众志成城、披肝沥胆,在学校的大力支持下,宝石研究课题组紧跟时代发展,在蓬勃兴盛的时代大潮中逐渐显出了它的重要与优势。不久,宝石研究组便提升成为学校的宝石研究室,继而又成为学校的直属机构宝石研究所。
不断提升的部门级别,彰显了学校对宝石研究工作的重视,同时也间接反映出社会转型期的中国,对于宝石学教育以及宝石学专业人才的迫切需求。1989年,己经成为地质大学直属机构的宝石研究所从学校博物馆搬迁了出来,正式结束了长达8年的无独立办公条件的历史。这是艰苦卓绝的8年,这一批最早在地质大学从事宝石研究的科技工作者,正是他们,在这长达8年的时间里,在研究所人力、物力极为匮乏的情况下,他们自筹2万多元资金,建起了国内第一个永久性的宝石陈列室,同时还为校内大学生和研究生开设了选修课,并举办了宝石培训班,召开了宝石学会议,请来知名专家讲学……
虽然不必再寄居于博物馆内进行宝石研究工作,但这却并不意味着研究所的工作条件有了根本性的改变,事实上,在相当长一段时间里,宝石研究所全体成员一直呆在学校划拨的两间破旧的房子里办公,他们研究的是五光十色的华丽宝石,但他们自己的生活却并没有多少亮色。
研究其实是一件清苦的工作,它不但要求研究者远离功利与欲望,同时,它还要求研究者必须要有一颗耐得住寂寞的心。从来没有人,对艰苦的环境产生任何的怨言。令人感动的是,这些早期的宝石科学工作者们,他们的眼神总是那样的专注,他们的脚步总是走得那样的从容,他们其实也是很普通的人,他们也并非不想享受安逸的生活,然而他们却始终严谨的钻研并完善着自己手中的宝石学课题,因为他们清楚的知道,他们所肩负的,正是振兴中国宝石学的重任。
挺进——让借来的鸡生自己的蛋
1988年5月,中国地质大学(武汉)与世界首家宝石鉴定师培训机构——英国皇家宝石协会签定了联合办学协议。1990年,英国宝石协会在中国大陆开设的第一个联合教育中心正式在中国地质大学(武汉)成立,这是英国宝石协会在世界上第一个用中文进行教学和考试的中心,可以说它的成立,不但为中国地质大学(武汉)赢得了国际珠宝界的认同,同时,它也预示着中国的宝石研究从此进入了一个高标准的发展时期。
事实上,早在两位国际知名专家学者到来之前,中国地质大学(武汉)的校领导与宝石研究所成员,便己经开始思考如何尽快摆脱中国珠宝教育的落后局面、加速国内珠宝教育发展的重大问题。伴随着经济体制的改革,中国的各行各业都呈现出了良好的发展势态,而珠宝行业也同样异军突起、飞速发展,不过,专业人才奇缺、从业人员素质不高,常常使得珠宝市场出现以假充真、以次充好的现象;在另一方面,由于国内没有珠宝专业技术人员把关,一些境外的不法商人利用合资的幌子,将一些劣质材料充当高档优质宝石材料合资入股,直接给国家和集体造成了重大的经济损失。
紧迫的形势表明中国的珠宝教育仅仅依靠国内的技术力量显然并不能取得快速突破,毕竟当时国内的珠宝教育尚属空白,没有一所高校具有开展珠宝教育的能力。要取得突破就必须打破常规,要迅速提升国内的珠宝教育水平,那就必须将目光放到在宝石科学研究领域己经取得重大突破的国外研究机构上去。
经过深入的分析和细致的研究,最终,宝石研究所决定采用当时任中国地质大学(武汉)常务副校长陈钟惠教授提出的“引进智力、洋为中用、借鸡下蛋、高起点,高质量办学”的办学方针,着手与国际知名的宝石教育机构进行接触,以借鉴国外的办学经验,发挥本校地质与宝石学的相关基础知识等优势,来培养中国自己的师资队伍,而两位国际专家学者的到来,其实仅仅只是这一过程中的一个序曲。
经过严格的培训与考核,联合教育中心首批10名学员,全部通过了考试,并获得了由英国宝石协会颁发的世界公认的宝石课程证书,至此,整个中国只有两位宝石专家的历史终于被打破了。
只有具备高瞻远瞩的目光,才能在发展的道路上走得更快,倘若当年地质大学的领导和研究所的科技工作者们没有“不拘一格为学问”的务实态度,那么,中国的宝石教育可能还有很长一段曲折的道路要走,毕竟封闭的思想和单凭摸索进行研究的方式,显然不利于科学技术的交流与发展。
与国际著名的宝石研究机构联合成立了教育中心、培养出了中国人自己的宝石专家,这是中国地质大学(武汉)宝石研究所所取得的重大胜利。然而,与长期性的发展目标及国外宝石行业的先进水平相比,此时的胜利仍只不过是一个小小的进步而己。清晰的定位奏响了中国地质大学(武汉)宝石研究所的发展凯歌,经过与国外宝石研究机构几年的深入合作,研究所不但充分积累了办学经验,切实的锻炼了自己的师资力量,同时,它们也在国内外获得了一定的知名度。
“万事具备,只欠东风。”当胜利的曙光初现、当希望的太阳半露笑脸,中国地质大学(武汉)的领导和宝石研究所的工作者们,仍然将务实的目光聚焦在发展这一重大战略上,待到上述有利条件一一成熟,改所建院的最佳时机终于来到了。
1991年11月,经校领导研究同意,一纸改所建院的报告上报到了中国地质矿产部,在陈述了中国地质大学(武汉)宝石研究所在近几年所取得的一系列发展状况及有利条件后,地质矿产部很快予以审批,并于1992年正式成立了中国地质大学(武汉)珠宝学院,从此,国内第一所专业性的珠宝教育学院正式诞生,而中国的珠宝教育发展,也从此翻开了新的一页。
只有自主创新,才更适合中国的国情、更有利于中国宝石教育的正常发展,然而,真正要想在宝石这一学科领域取得更大更为长远的发展,则必须跳出联合办学的桎梏,长期性的依赖于人,虽然有利于提高自己的实力与水平,但在某种程度上讲,反而不利于开创一片更为宽广的学术天地。
雄起——要创中国人自己的证书品牌
从1990年到1993年,在短短3年的时间里,中国地质大学(武汉)珠宝学院共为国家培养出了取得(FGA)国际珠宝鉴定师资格的4批共32名学生,他们荣幸的成为了中国大陆自己培养的国际珠宝鉴定师。
只有经过初级考试、理论考试和实践考试“三大关”,既要具备优良的理论基础,又要具备丰富的实践经验,方才能跻身于中国珠宝界的“精英”行列。然而,在中国这个拥有巨大消费潜力的宝石市场,在国内珠宝市场进入快速发展的时期,仅仅32名专业珠宝鉴定师显然是远远不能满足珠宝业对专业人才的亟需。与此同时,多年的教育实践,又使得武汉珠宝学院已经形成了具有鲜明个性的教学特色,在外需内促的环境下,在学习国外先进科技和办学经验的基础上,1993年,中国地质大学(武汉)珠宝学院正式推出了属于中国人自己的GIC宝石鉴定师资格证书,从此开创了国内宝石教学的先河。
GIC品牌的一经推出,立即就受到了社会各界的广泛关注,对于这个新生的珠宝证书品牌,英国宝石协会也表示出了极大的兴趣,他们不但派出了教学主管前来学院进行考察,并且还将学院的教学材料带回英国提交给英国宝石协会的考试委员会进行讨论。
经过不懈的努力,珠宝学院优秀的师资、完善的教学和实验设施、严格的教学管理和考试体制为GIC证书质量提供了保证,在内容的广度和深度上都达到国际水准,最终得到了英国宝石协会的正式承认。从此,获得GIC证书的珠宝学院学员,便可以直接参加英国宝石协会的FGA证书考试,而武汉的FGA培训中心,也成为FGA、GIC联合培训中心。
成立仅短短一年,中国地质大学(武汉)珠宝学院便能创出自己的证书品牌、获得国外知名宝石研究机构的认可,这无疑是中国宝石教育史的一次重大超越。消息一经传出,国内各大报刊及港、台地区的珠宝类杂志均对此进行了深入报道。
谋略与胆识同生,作为远东地区唯一一家两种证书品牌共存的培训中心,中国地质大学(武汉)珠宝学院的声名可谓不胫而走,然而,在成绩与荣誉面前,珠宝学院的领导和全体科技工作者们,却并没有因此沾沾自喜,相反,除了在校内进行办学之外,珠宝学院还与国内有关的兄弟院校广泛进行合作办学,先后在青岛、台湾、南京、北京、焦作等地开设了联合教学点,并在青岛、南京、北京、上海、济南、杭州、苏州、温州、金华、合肥、深圳、太原、南昌、成都、西安、昆明等地开办了钻石短训班和翡翠班,学员人数由最初的每个班几人至十几人上升到每班次几十人,而培训学制也由两年缩短到一年。
全方位的珠宝人才打造战略,解决了中国珠宝事业在其发展过程中所出现的“瓶颈”难题,而中国地质大学(武汉)珠宝学院也在推动国内珠宝事业高速发展的同时,自身也获得了重大的发展。
此后的1994年,经过多方准备,珠宝学院与地质学院联合招收地质学(宝石方向)本科生,这是珠宝学历教育的起步。经过几年的办学实践和不懈努力,学院的教师们在详细研究了珠宝市场的走向,并不断调整了学科的课程设置后,于2000年,经国家教育部正式批准,珠宝学院又设立了面向市场、面向未来的宝石及材料工艺学本科专业,除招收、培养宝石及材料工艺学方向和珠宝首饰设计方向的本科生之外,它还同时培养更高层次的宝石学硕士生和博士生。此外,学院还通过成人教育和网络教育的方式,培养了一大批高素质的珠宝专业人才,并以此构成了多层次、多广度的珠宝教育体系。
作为一项长期、系统的教育工程,引进智力只是促进科学发展的一种必要手段,然而它却并不是珠宝学院所求取的最终目的,从联合办学到独立建成宝石学院,从借势于国外的鉴定师品牌到打造完全属于中国人自己的证书品牌,潜藏在一系列大胆举措背后的,便正是中国珠宝教育先行者们的大智与大气。
突破——以实力赢得角逐
2001年,第28届国际宝石学大会在西班牙隆重召开,就世界宝石学的发展及各国在宝石研究领域取得的重大突破,大会予以了高度的评价与热烈的讨论,然而,本次大会最为引入注目的焦点,却集中在一个中国人身上,那就是来自中国地质大学(武汉)珠宝学院的院长袁心强教授。
“我们希望第29届国际宝石学大会能够在中国举办!”当他以流利的英语铿锵的说出这样一句真诚的话语时,全场的与会代表都被袁心强院长给震住了。面对着那份由袁心强院长提交的、关于中国地质大学(武汉)珠宝学院和香港珠宝学院共同举办第29届国际宝石学大会的申请,宝石学大会组委会的委员们陷入到了一场激烈的讨论中。
“他们有能力办这样的国际性大会吗?”、“如果让中国人去办这样高规格的国际学会,他们是否真的能够办得好呢?”一个个的疑问清晰地摆在组委会成员面前,不过,这些疑虑却又最终被成员们一一否决。快速发展的中国经济,巨大的珠宝消费品市场、中国地质大学(武汉)珠宝学院在宝石学研究领域的突出表现,这些优势与条件,如同一针针强心剂,让宝石大会组委会的成员们最终通过了袁心强院长的申请,并将大会地址定在了珠宝学院的所在地——中国武汉。
在激烈的角逐中赢取胜利,这不仅仅意味着中国地质大学(武汉)珠宝学院打破了多年来国际宝石大会从来没在中国大陆召开的先例,同时,它也推动了中国珠宝界的成长,促进了中国珠宝研究的发展。
只有实力方才是成功的铭证,“要么不办,要办就要办好!”袁心强院长的努力没有白费,在中国地质大学(武汉)领导的指导和珠宝学院全体师生的共同努力下,第29届国际宝石学大会不但成功的在武汉举办,而且获得了圆满的成功。
成功承办如此盛大的国际学术会议,可见珠宝学院的实力足以让世界为之瞩目,而它也召示着珠宝学院已经完整的融入了国际珠宝界。事实上,之所以能够取得如此重大的成就,完全与珠宝学院长期以来努力进行科学研究、不断与国内外同行进行学术交流、保持与世界理论和技术的同步是绝对分不开的。
多年来,非常重视与外界进行学术交流的珠宝学院,不但派代表参加了国内几乎所有的宝石教育、科研、质检机构等宝石学术交流会议,而且最近几年,与香港、台湾学者的学术交流和合作也变得越加频繁。2001年和2003年,珠宝学院的李立平教授和亓利剑教授曾先后应邀到新加坡宝石协会进行讲学。与此同时,为了扩大国际交往,学院还以多种形式邀请国外著名专家学者前来讲学访问。到目前为止,已有美国、英国、德国、法国等10多个国家的著名学者来华访问过该院,其中包括宝石学界的泰斗和重量级人物古柏林教授和沙川一朗教授等。
每年一次的学术交流会,从来不曾中断,而专家的到来,既增加了珠宝学院与外界的互通、为学院的教育工作注入了新的知识和技术,又确立了学院的影响,并使得学院成为了国内学术交流的有力平台。
此外,在积极开展宝石学领域的科学研究和对外学术交流的同时,珠宝学院在钻石、翡翠、有色宝石、有机宝石如珍珠的研究方面都取得了重要成果。以珠宝学院为依托开办的宝石学学术期刊《宝石和宝石学杂志》和定期在武汉举办的宝石学术年会为国内外学术交流提供了重要阵地,而学院教师也在完成繁重的教学任务之余,在钻石、有色宝石以及光谱学的研究方面都取得了可喜的进展,完成了两项国家自然科学基金项目。
2004年,中国地质大学(武汉)珠宝学院又开始招收宝石学专业博士研究生,这是我国首个宝石学博士点,它的出现,预示着中国地质大学(武汉)宝石学院走上了一条更为宽广的发展大道。
跨越——永不停歇的步伐
从内困外忧中艰难起步,到开放性的依托国外先进水平打造自己的师资力量,继而开创自己的证书品牌,并实现了中国人承办国际宝石学术大会的梦想,不断壮大的实力和对业界发展所做出的贡献,使得中国地质大学(武汉)珠宝学院在业界获得了“中国珠宝教育的摇篮”、“珠宝界的黄埔军校”的美誉,然而成功永远没有止尽,尤其是科学研究更是一个不能停歇的求索过程。
随着珠宝市场近20年的日趋规范和成熟,珠宝教育也在逐步走向发展、成熟,并形成了适合中国市场的职业教育体系,作为国内最早成立珠宝学院教育机构的先行者,中国地质大学(武汉)珠宝学院始终以推动行业发展、培养珠宝专业人才为己任,并不遗余力的开拓着中国珠宝教育的美好未来。
在新一代珠宝学院领导的带领下,珠宝学院新一代科研工作者,在保持前辈严谨务实的科研学风的同时,不断的往更深更广的科学领域开拓。
早在1992年,为了满足珠宝行业的需要、规范珠宝行业市场的经营秩序,珠宝学院在坚实的基础上开始筹建湖北省珠宝质量监督检验站,该站承担了全省数百个商家的珠宝质检工作,每年检测近100余万件商品;2001年,为了服务全国珠宝企业,珠宝学院又在深圳市开设了中国地质大学(武汉)珠宝检测中心分站,立足于珠三角沿海发达的这一驻外工作站,不但推动了当地珠宝行业朝向正常健康的方向发展,而且,驻外工作站还成为了珠宝学院打造整体形象和卓越院校品牌的有效示范窗口。
此外,为了进一步提高珠宝鉴定的科技含量水平,创造出更多高品质、多款式的优质珠宝产品,珠宝学院又以院内一批资深专家为学科带头人,自主研制生产了诸如常规仪器设备、能够跟踪珠宝市场最新动向的宝石鉴定仪器,以及珠宝阴极发光仪、红外光谱仪镜面反射器、钻石切工自动分析仪、钻石显微打标技术、宝石材料红外数据库等一大批技术领先、质量优秀、品种齐全的宝石学仪器,这些高技术测试设备的研发,解决了中国珠宝业检测设备多年来依靠进口的局面,它们不但获得了许多项有关珠宝鉴定技术的专利,而且,这些自主研发的机器,更适用于国内珠宝产品质量检验机构、宝石教学和研究单位的产品开发及使用。
“工欲善其事,必先利其器”,得益于这些凝聚了众多科技工作者心血与智慧的成果,中国的宝石行业这才有了一个相对规范的发展环境,形成了极具竞争力的行业优势。
人才是21世纪提升竞争力的最佳资源所在,而对于致力于发展珠宝职业教育和学历教育的中国地质大学(武汉)珠宝学院而言,教师既在教学过程中起着主导地位,同时,优秀的教师也是高质量办学的关键所在。早在办学最初,学院所有教学的主要收入均用于培养建设自己的师资队伍,经过几年的分批培训,学院师资队伍的专业水平不但得到了整体提高,而且所有上岗教师均经过高级鉴定师培训。先后有11人获得FGA证书,8人获得DGA证书,13人获得GIC证书,14人获国家注册检验师资格。此外,学院还拥有多位在珠宝界具有影响力的著名专家,其中,珠宝学院在岗教师中教授5人,副教授12人,讲师6人;4人获博士学位,9人获硕士学位;4人在读博士学位,3人在读硕士学位,至此,一支业务素质精湛、学术水平较高、敬业爱岗的师资队伍初步打造完成。
珠宝学院职业教育可开设十几种不同类型的培训课程,包括GIC和FGA双证书课程、FGA证书课程、DGA证书课程、GIC钻石分级实践课程、DGA钻石分级实践课程、GIC钻石理论(函授)课程、珠宝首饰评估课程、电脑首饰设计课程、首饰设计课程、首饰制作工艺课程、宝石切磨工工艺课程以及国家珠宝玉石质量检验师考前培训课程等。而学院的职业教育也从宝石鉴定、钻石鉴定分级、翡翠鉴定,逐渐扩向了首饰设计和首饰制作等其它专业,2002年9月,中国地质大学(武汉)珠宝学院又成功开办了珠宝首饰评估课程。
与14年前相比,今天的珠宝学院己经新建成为具有4000平方米的教学楼,配置了先进的教学实验室和科研设备,同时设有中国地质大学珠宝检测中心、湖北省珠宝玉石质量监督检验站,及武汉市产品质量监督检验站、宝石商贸基地、珠宝鉴定仪器研制中心、首饰设计和制作中心等多个部门的现代型高级珠宝教育学府。
至今,珠宝学院已培养出FAG宝石鉴定师288名、DGA钻石鉴定师156名、GIC珠宝鉴定师3092名,学员遍布全国各省、市级珠宝质检站及各大珠宝公司。这些高级鉴定人才进入我国珠宝教育、科研、珠宝质检和珠宝企业,在其中发挥着骨干作用,为我国珠宝行业的健康发展作出了重大的贡献。