破解珍貴珊瑚DNA密碼

有機寶石的品種分類是珠寶鑑定上一直無法突破的一環，縱使行家們或許能從外觀看出些端倪，然而講求非破性測試的寶石，始終無法實踐科學數據化。2020年夏初，瑞士珠寶研究院SSEF及蘇黎世理工大學ETH法醫學院跨領域的研究合作，成功破解了貴珊瑚、珍珠的基因密碼，對生物礦化的有機寶石的科學研究取得突破性進展，並為珠寶鑑定開往新的紀元。

珊瑚指紋識別鑑定

近日，蘇黎世大學法醫學院（I RM）和SSEF的研究人員共同發表了題為《DNA指紋鑑定：一種針對首飾用珊瑚的種屬鑑別技術DNA fingerprinting: an effective tool for taxonomic identification of precious corals in jewelry》的論文。這篇科學研究文章發表於高影響力的學術期刊科學報告Scientific Reports。應用這項研究成果，該鑑定單位得以開始為珊瑚提供種屬溯源的寶石鑑定項目。

這項研究詳細闡述了通過微量的DNA對珊瑚進行種屬鑑別的方法。這對鑑定珊瑚樣品是否屬於《瀕危野生動植物物種國際貿易公約(CITES)》附錄三中所列受保護的品種具有至關重要的意義。因此，DNA種屬鑑定方法在首飾用珊瑚上的應用將有力地保護合法的珊瑚貿易。另外，還能夠對珊瑚的種屬以及相應的產地進行追溯，不僅將使其商貿流通的過程更為透明，還可對珊瑚首飾的年代判定提供重要的科學依據。

珊瑚和珍珠中的DNA排序源

珊瑚和珍珠等有機寶石通常含有少量與礦物基質結合的有機物質，在這之間都可能包含少量的DNA，如今得以抽取出珊瑚和珍珠的去氧核糖核酸DNA指紋圖譜。這個方法，先前已於2013年時成功做出不同類型的珍珠和蚌貝品種判別，該方法已再一步改進，達到無需破壞珍珠 (即準無損) 的材料提取量。因此，DNA指紋辨識已可以提供珠寶市場上珍珠或珍貴珊瑚對應物種的決定性鑑別。

DNA指紋識別可以提高判定產地和確定物種的透明度，並通過識別受保護物種來防止詐欺行為，並有助於記錄天然珍珠、養殖珍珠和珍貴珊瑚的來源。近幾個月來，研究單位更擴大了的DNA指紋識別資料庫和能力，從最初的三個物種 (黑蝶珍珠蛤Pinctada Margaritifera、白蝶珍珠蛤Pinctada Maxima和射肋珍珠蛤Pinctada Radiata)擴展到天然和養殖珍珠貿易中常見的7種蚌貝物種，並且運行到常規寶石鑑定的範圍中；緊接著在過去的一年裡，研究人員針對珠寶中使用的八種主要珍貴珊瑚物種進行了詳細的DNA提取和指紋採樣工作。研發出對貴珊瑚最佳的DNA提取方法，以及排序和分類歸因的成績。

從最小的維度做出最大的可能

探究的過程中，研究人員嘗試各種可能性，找出是否經由珊瑚的骨架碎片切片，或用於珠寶的雕刻和打拋光方法，做出基因分析進行屬種分類識別。期間，比較了五種不同的提取模式，想辦法找到可產生最高純度和最大數量的DNA，然後應用精密技術，使用最小破壞性取樣法提取，並對獲取的DNA進行衍擴和測序，從分類學上排定珊瑚樣本的基因組合；該研究表明，針對寶石級貴珊瑚進行基因分析是評估其種屬的有效方法，並且可以應用在國際貿易上的需求；方法學的延伸還使我們能夠減少所需的樣品材料量，此技術幾乎是無損的，只需要微量樣品，與其它方法相比，這項DNA指紋識別技術對首飾用珊瑚的種屬鑑定將產生巨大的影響，尤為重要的是，最少僅需要2.3毫克（0.0115克拉）的珊瑚取樣即可進行DNA檢測，亦達到珠寶鑑定無破壞檢測的要求。( 1公克g = 1000毫克mg )

此外，從這項研究中意外發現了一種從未報導出來的珍貴珊瑚新品種，首度發現Pleuro coralliumniveum（太平洋海域發現的紅珊瑚），是從市場來源的珊瑚樣品中取得。目前認定是珠寶界的新珊瑚品種。獲得這項強大的DNA分析技術將使我們將來更能發現珍珠和貴珊瑚許多其他的奧秘。

DNA指紋分析將運用在珠寶鑑定，成為珍珠 (天然和養殖) 和珍貴珊瑚的常規服務。有興趣的讀者可以延伸閱讀更多關於用於對珍貴珊瑚進行DNA指紋辦識的內容，下面的連結是有史以來第一篇關於珠寶中珍貴珊瑚DNA基因檢測的科學期刊文章，很高興與更廣泛的讀者分享我們的研究途徑和方法。請繼續關注在未來幾個月內發佈的有關這一研究主題的出版訊息。

基因學DNA指紋技術為寶石學展開了全新的鑑定領域，說明了跨領域的研究合作是21世紀新時代寶石檢測技術的重要方向。為珍珠、珊瑚和象牙提供了確定性物種鑑定，和潛在對有機物的地理判定的可能性。同時珊瑚貿易界得以運用這項全新的鑑定技術，助力於珠寶業界的可溯源發展。並希望對珊瑚的DNA鑑定能夠為保護珊瑚資源提供幫助。

原文刊登於《珠寶世界》95期，2020/07出版。
圖文／SSEF Dr. L.E. Cartier。編譯／Judy Tu。