第五节 人工宝石的发展历程
人工宝石经历了一个从简单到复杂、由低级到高级的发展过程。
早在5000多年前，古埃及人就开始用上釉陶瓷来模拟、仿制绿松石或其他不透明宝石。这种方法虽然不是完全意义上的合成宝石工艺方法，然而从某种程度上说明了人类早在原始社会时期就已经开始了模仿宝石的行为和做法，但限于当时的社会生产力水平，只能是一些简单的模仿而已。随着社会生产力的发展，人们便开始用更为先进的方法制造装饰品和合成宝石。在我国古代西汉和战国的墓葬和遗址中，出土了大量各种形状的高铅钡玻璃珠和不同纹饰的玻璃璧。16世纪，埃及人开始用玻璃来模仿祖母绿、碧玉、青金石和绿松石；1656年，法国人用空心玻璃充填蜡和重晶石以仿珍珠，1758年又制作出铅玻璃用于仿钻石等。这段时期内，人们用玻璃仿制宝石的品种多，但工艺相对简单，因此只是人工宝石工艺的起步阶段。
人工宝石的蓬勃兴起要追溯到18世纪中下叶和19世纪。由于矿物学研究的不断深入和化学分析方法的逐步改进，人们逐渐了解和掌握了宝石的化学成分和各种性质。之后，随着化学工业的发展以及对于结晶过程的认识和了解，化学家们开始学会如何从水溶液以及熔体中生长出简单的晶体物质，并试图生长出更复杂的晶体。1837年，法国化学家马克·高丁（M.Goudin）正式从化学的角度对宝石进行研究。他使用含有重铬酸钾的明矾和硫酸钾饱和溶液进行反应，将残留物熔融得到氧化铝结晶体，开始了正式以化学方法合成宝石的历史。1877年，法国的E.弗雷米（E.Fremy）和费尔（Feil）又用焰熔法将Al2O3熔于PbO中，在20天内长出小片状红宝石晶体。1885年，二人与瑞士的乌泽（Wyse）在红色Al2O3粉末中加入少量重铬酸钾，用氢氧焰熔化生长出合成红宝石，并开始大量投放欧洲市场，这种合成红宝石被称为“再造红宝石”或称“日内瓦红宝石”。1902年，法国化学家维尔纳叶在弗雷米等人的基础之上改进了焰熔技术，以γ-Al2O3为原料，用氢氧焰熔化，成功合成出了数克拉的合成红宝石，这是人工宝石史上具有重大意义的一个发明，它使商业化生产人工宝石成为可能，是人工宝石史上的一个分水岭。
科学技术和工业的发展对于宝石矿物的合成具有明显的影响和推动作用。在19世纪，虽然了解了宝石矿物的成分和结构，但是没有设备，也没有现代化的加工手段和测试方法，因而研究工作只能停留在初级阶段。而今天，现代化的微电子技术、激光、信息和记忆系统以及透光材料等，需要人们去研究、开发大型和高纯的晶体材料；人们不断地用先进的科学知识和工艺方法将这些晶体生长出来，这些高质量晶体的应用又对人工宝石晶体的进一步开发有着很大的促进和推动作用，使人们可以合成出结构更为复杂、工艺水平更高的宝石。
人工宝石的发展还与国防建设有密切的关系：德国科学家理查德·纳肯（Richard Nacken）在1928年放弃水热法合成祖母绿的研究而转向水热法合成水晶的研究，这是因为水热法合成出的合成水晶有很好的压电性能，可以用作控制和稳定无线电频率的振荡片，并且是有线电话多路通信滤波元件和雷达发射元件最理想的材料。在第二次世界大战期间，德国人因为军事工业的需要，使人工合成水晶产业得到了飞速发展。20世纪60年代后期，又因激光技术在军事上和科学技术上的应用及发展，需要高质量的基质材料，使得钇铝榴石（YAG）、钆镓榴石（GGG）等人造宝石晶体也相继问世了。
我国对于人工宝石的研究起步较晚，始于20世纪50年代。从20世纪50年代末研究焰熔法生长合成刚玉类宝石和水热法生长合成水晶技术开始，到60和70年代研制成功合成钻石、人造钇铝榴石（YAG）、人造钆镓榴石（GGG）和合成变色猫眼石等宝石晶体，继而在80和90年代研制冷坩埚熔壳法生长合成立方氧化锆晶体、水热法生长合成祖母绿和合成红宝石晶体以及在制作玻璃猫眼、金星玻璃系列品种等方面获得成功，而在20世纪末至21世纪初又成功研发了人造夜光宝石等新型的人工宝石品种，近十年来在泡生法合成刚玉类宝石、化学气相沉淀（CVD）法合成碳硅石和合成钻石大单晶生长技术方面均取得了长足的进展，在国际领域引起了巨大的反响，因此，我国的人工宝石合成技术在数十年的时间里得到了不断进步和发展，并逐渐趋于成熟。总的来说，我国的人工宝石不但在品种上而且在数量上和生产规模方面有了大的飞跃，人工宝石的产品质量也已达到或部分超过了国外同类产品，并且由此所带来的经济效益让越来越多的商家投入到了人工宝石这一领域中。到目前为止，全国已有400多家单位在进行人工宝石的研究和生产，主要分布在北京、天津、上海、江苏、福建、吉林、河南、江西、辽宁、广东、广西、浙江、陕西、安徽、四川等地区，生产技术不断更新，产品种类繁多，极大地丰富了我国的宝石市场，且价廉物美，深受广大消费者的喜爱。
人工宝石的出现弥补了天然宝石的不足，缓解了宝石供需矛盾，丰富了宝石市场，为美化人民生活做出了贡献，因而在经历了近百年的发展后，至今仍兴盛不衰，与天然宝石互为补充，形成并行不悖的局面。由此可见，人工宝石的研究很有前途，且大有可为。
为使读者能够更加系统而清晰地了解人工宝石的发展历程，本书编排了“世界人工宝石发展历程简表”（见表1-1），供读者参考。
表1-1 世界人工宝石发展历程简表（1902年起不完全统计）
