撰文/陈旭淼（中国科学院海洋研究所海洋生物分类与系统演化实验室）
本文选自《知识就是力量》杂志
晶莹雅致的珍珠，是大自然慷慨赐予人类的特殊宝石，它们不经雕琢即可玲珑瑰丽，自古便是珠宝中的珍品。珍珠的种类繁多、形状各异、色彩绚烂，生活中常用于各种装饰品、护肤品和营养品。
那这些贝类孕育的神秘宝石究竟是如何形成的？不同类型的珍珠有着怎样的区别？它们绚烂的色泽又来自哪里？今天，我们就一起去探索珍珠的奥秘吧！
古老又现代的稀世珍宝
珍珠，是由贝类分泌珍珠质形成的结晶体，主要成分是碳酸钙和各种氨基酸。人们使用珍珠的历史悠久，在中国古代神话中，珍珠是辟邪呈祥、克敌制胜的稀世法宝；据记载，大约公元前年的*帝时代，中国即将黑蚌产出的珍珠列为贡品；而据说，大约多年前，埃及人也有将珍珠粉混在牛奶中涂擦身体的用法。珍珠本身的起源更早，地质考察中发现珍珠化石并不是新鲜事，目前最古老的珍珠化石出土于匈牙利，距今约2亿年。
作为一种名贵的有机宝石，珍珠具有特殊的光泽和形状，玲珑雅致、光彩夺目，被誉为“宝石皇后”。无论地域、文化差异如何，珍珠都深受不同肤色女性的喜爱。近年来，随着公众人物的引领，珍珠再次成为新的流行风尚。
生物矿化的天然产物
珍珠来自贝类，能够孕育珍珠的贝类主要隶属于动物界软体动物门下的双壳纲。双壳贝类有的生活在淡水中，有的生活在海水中，这样就有了淡水珍珠和海水珍珠的区别。虽然双壳纲的种类繁多，但是可以孕育珍珠的贝类只有几十种，而能够产出宝石级别珍珠的珍珠母贝就更加稀有。
双壳贝类的外壳由碳酸钙的结晶体组成，这些物质来源于贝类软体部分的肉质薄膜即外套膜中上皮细胞的分泌物。正常情况下，这些分泌物会十分规律地层层积累、形成壳质，使贝类的外壳不断生长。在偶然情况下，小沙粒或者生物幼体掉进贝类外套膜和外壳内面之间，这些外来颗粒一旦不能被迅速排出体外，就会不断地拦截上皮细胞的分泌物；以小颗粒为核心，分泌物逐渐沉淀并形成结晶将小颗粒包裹，一段时间之后便形成了光亮的珍珠。简单地说，珍珠的形成是一种生物矿化的天然过程，时间越长，生长出的珍珠层就越厚。
神秘结构造就璀璨色泽
珍珠的成分和结构，与形成它们的母体贝类是一致的，因此，不同的贝类会形成质地完全不同的珍珠，这决定着珍珠表面光泽的明亮程度。来自海洋的珍珠贝和淡水生长的珍珠蚌形成的珍珠是由一层层同心圈状的薄片紧密排列构成，这些薄片与碳酸钙矿物—文石结构一致，这类珍珠具有明亮闪耀的光泽，经济价值较高。在一些牡蛎和部分江瑶中也会发现珍珠，但是这类珍珠的内部呈放射柱状结构，与碳酸钙矿物—方解石一致，它们表面的光亮度则逊色很多。
珍珠的光泽柔和、靓丽，正所谓“珠光宝气”，品质好的珍珠表面光亮如镜、光泽强烈、令人赏心悦目。无论是海水珍珠还是淡水珍珠，文石含量越多，文石片结构的形态越一致，排列方式越致密整齐，珍珠的光泽就越夺目，品质也就越好。适当的后期加工，如特殊的抛光技术，可对珍珠光泽的改善起到锦上添花的作用。
大量研究表明，不同颜色的珍珠富含的微量元素各异：橙色珍珠富含铁，紫色珍珠富含镁和锰，粉色珍珠富含钒、镍、铬。在海水珍珠中，金属微量元素的含量往往与珍珠的品质呈负相关，例如当镁、铁、锰、锌等元素含量过高时，文石结构的致密程度就会下降，导致珍珠光泽暗淡。除金属微量元素之外，卟啉和多烯类化合物等有机质，也是珍珠的主要致色因素。例如，贝类通过摄食藻类获取的类胡萝卜素（多烯类化合物的一种）在体内沉积，决定了形成珍珠的颜色。
种类繁多的大家族
珍珠的分类依据比较多，在珍珠贸易中通常根据珍珠的产地、形状、直径和成因（天然、养殖）将珍珠进行分类。其中，按照珍珠产地可分为南洋珍珠、大溪地珍珠、阿古屋珍珠、中国淡水珍珠等，根据形状可分为圆珠、椭圆珠、玛比珠（如馒头珠）、异形珠（如梨形珠、腰鼓形珠、蛋形珠、米形珠）、扁形珠等。
珍珠的体色主要有白色系、红色系、*色系、黑色系及其他，有的珍珠可出现双色或多色混合。通常，淡水珍珠除缺失黑色系外，其他颜色均有，甚至会有特殊的颜色，如紫色、褐色、棕色、古铜色、蓝色和绿色等；海水珍珠的颜色相对单一。很多时候可以通过珍珠颜色初步判断珍珠母贝的种类和产地：阿古屋珍珠多为白色，有的带有粉色、金色、蓝色、紫色等光泽，珍珠母贝是马氏珠母贝（也叫合浦珠母贝），在日本本州岛三重县养殖；大溪地黑珍珠，有的带有灰色、蓝色、紫色、绿色等光泽，晕彩绚烂夺目，珍珠母贝是黑珠母贝（也称作“黑蝶贝”），盛产于法属波利尼西亚的大溪地岛；南洋珍珠以白色为主，也有香槟色、金色和银色，珠体较大、珍珠层厚度高，珍珠母贝为大珠母贝（也称作“白蝶贝”），产自东南亚地区。
除了体色之外，珍珠的颜色还有伴色（是指浮在珍珠体色之上的虹彩色）和晕彩（当光波因从薄膜反射或因衍射而发生干涉作用致使某些颜色被去除而另一些颜色被加强时所看到的颜色效应），它们共同形成珍珠丰富的色泽。常见的珍珠伴色有银白色、粉红色、玫瑰色和绿色，而蓝色、*色和青色较为稀有。但并不是所有的珍珠都有晕彩，通常，白色系珍珠的晕彩多为明显至强烈，*色系珍珠则晕彩较弱，特殊的紫色、古铜色、银色珍珠均具有较强的晕彩，可谓光彩夺目。
巧夺天工的人工养殖珍珠
天然珍珠形成的概率很小，采捕十分困难，因此天然珍珠的产量很低。于是，勤劳智慧的人们尝试通过人工干预、主动将异物侵入珍珠母贝的方式来获得珍珠。在这一过程中，珍珠质的形成依旧是由珍珠母贝自然分泌完成，并无人工干预，因此养殖珍珠也属于天然的有机宝石。中国珍珠养殖历史可以追溯至宋代时期，据说，这个时期甚至还出现了将佛像形状的珠核插入珍珠母贝以获取佛像珠的奇思妙想。
天然珍珠具有多彩的光泽，那么，养殖的珍珠是否又如此呢？为了满足人们对珍珠多样化的需求，彩色珍珠养殖技术应运而生，即通过在珠核上添加金属成分，或者利用珊瑚做珠核形成彩色的珍珠。例如：在珠核上蒸镀三氧化二铬、氧化钛或者氮化铌，分别可以得到光泽强烈的绿色系珍珠、金*色珍珠和黑色系珍珠；如果用红珊瑚和淡桃红色的珊瑚做珠核，就可以分别得到淡紫红色的珍珠和樱桃红色的珍珠。这样巧夺天工的奇妙工艺，大大地丰富了珍珠色彩的多样性，同时也提高了人工养殖珍珠的价值。
目前，中国的淡水珍珠养殖具有周期短、产量大的优势，产量高居世界第一。近年来培育的三角帆蚌，产出的珍珠又大又圆，光泽强烈、颜色丰富多样。
珍珠这种天然的璀璨宝石，是自然界的奇迹；穿越历史的长河，人们在对美丽珍珠的不断追求中，不仅学会了如何将珍珠作为高贵饰品、护肤品和滋养品，更是乘着科学发展的翅膀，对珍珠的构造和形成机制有了深远的认识。
智慧的人们利用这些知识，不仅开创出人工养殖珍珠的卓越事业，更是将珍珠矿化机制应用于仿生材料的制备中，用以开发高性能的复合材料，其现实意义远远超出珍珠养殖本身。
