宝石,集万古之造化,聚天地之灵气,蕴宇宙之浩渺。
中国地质大学(武汉)珠宝学院沈锡田教授与宝石结缘30载,宝石是兴趣,是责任,更是其相伴一生的学术伴侣。
邂逅宝石,缘系一生
沈锡田教授因兴趣与宝石邂逅,因热爱而钟情一生。
年—年间,沈锡田教授在台湾大学地质学系求学。在此期间,他兴趣浓厚地学习地质学、矿物学、晶体光学、结晶化学等方面知识,此时明艳耀人、神秘诱惑的宝石优雅地走入他的眼中,第一眼便成永恒。
随后,沈锡田远赴美国康奈尔大学(CornellUniversity)攻读矿物物理学博士学位,后任美国卡内基地球物理研究所博士前研究助理,德国巴伐利亚实验地球物理地球化学研究所(BayerischesGeoinstitut)博士后研究员,英国剑桥大学(UniversityofCambridge)地球科学系矿物物理学助理教授,美国加州理工学院(CaliforniaInstituteofTechnology)地质与行星科学院副研究员。年初,他进入美国宝石学院(GemologicalInstituteofAmerica)任职研究员,从此专心研究宝石学。曾参与多项矿物物理学、宝石学方面的研究,目前已发表50余篇SCI与SCIE专业论文(包括1篇Nature论文、1篇Science论文)。
沈锡田在美国先进光子源(APS)做实验多年的国外求学与工作经历,不仅让沈锡田在宝石学领域积累了丰富的经验,更使他明白了自己对宝石和教育事业的热爱与责任。年沈锡田入选湖北省“百人计划”,年,他毅然回国,并在中国地质大学(武汉)珠宝学院任教至今。
谈及以往的经历,沈锡田感慨:“在美国宝石学院做研究期间,感觉自己如消防员一般,哪里有‘火情’,就去哪里‘扑火’:当珠宝行业出现业内无法自行解决的棘手问题时,美国宝石学院的学者们需要挺身而出,为珠宝行业的健康良性发展贡献一份力量。但是作为‘消防员’的我一直在救险,就难得有精力和时间去潜心深入地探究,而我的初衷却是——深入探索宝石的奥秘,培养宝石学科新一代接班人,所以很高兴在年回国,任教于珠宝学院。”
谈及宝石学研究的现状与前景,沈锡田颇有感触与期待:“在17、18世纪,宝石的研究直接推动了化学、光学及结晶学的发展。宝石学是一门新兴的学科,国内研究人员并不多,国外更是将其并入其他学科中,颇不受重视。目前,宝石中仍有众多尚未解答的科学问题,希望在所有宝石学者的共同努力下,将宝石学科的研究与其他学科交叉结合,比如运用地球科学与新型材料学等领域的相关技术与方法,来更深入地推动宝石学科研究的进步。同时,宝石学的研究成果已涉及众多领域,如红宝石激光器、蓝宝石手机屏幕等,期待在未来,宝石学向半导体材料、量子计算晶片、特殊探头等高科技材料领域拓展。”
谈及宝石学科的建立与发展,沈锡田认为任重而道远:“一门学科的建立与发展是一代又一代学者坚持不懈的钻研与时间的沉淀。如今,中国地质大学(武汉)珠宝学院经过20余年的摸索前行,已经积累了一定的经验,但是仍处于萌芽阶段,我们迫切需要培养新一代的接班人,为宝石学科的继续成长储备中坚力量。”
从回国至今,沈锡田一直将宝石科学研究、宝石学学科建设、宝石学人才培养视为重中之重,与所有宝石学者一起,共同为宝石学、珠宝行业贡献着自己的力量,乘风破浪,砥砺前行,鞠躬尽瘁。年8月,在澳大利亚墨尔本举办的第22届国际矿物学大会中,沈锡田被评选为国际矿物学会——宝石材料委员会(InternationalMineralogicalAssociation-CommissiononGemMaterials)副主席,并将于年接任该委员会的主席一职,至此标志着中国地质大学(武汉)珠宝学院宝石学以独立学科正式登上国际舞台。
趣味人生,创新科研
有趣!是沈锡田对科研和人生的态度;创新!便是他科研的风向标。
因为有趣,求学期间,沈教授辅修了台湾大学物理系和电机系的近代物理课及康奈尔大学的量子物理课,不计得失;因为有趣,熠熠生辉的宝石成为沈教授一生的缪斯,宝石学研究成为他毕生的追求,不论名利。
钻石恒久远,一颗永流传。尤其稀少的变色龙钻石因其独特的性质:随着温度上升至℃,其颜色由灰*绿色转变至*色,当温度降至室温时,其颜色亦回至灰*绿色,引起了沈锡田浓厚的兴趣。他与英国圣安德鲁大学RichardTaylor博士、AdrianFinch博士科研团队合作,聚焦研究钻石变色现象的机理。截至目前,虽然对变色龙钻石的变色成因尚无定论,但他表示不论研究结果的经济效益如何,因为有趣,此项研究将一直继续。
宝石界的姊妹花——红、蓝宝石位列世界四大宝石。显微镜下,红、蓝宝石中可观察到丰富而又独特的包裹体,对产地、优化处理和合成与天然宝石的鉴别具有重要的意义。在蓝宝石中出现的白雾状物包裹体吸引着沈锡田,为研究该白雾状包裹体的形成机制,他与德国国家地学研究中心RichardWirth博士合作,采用聚焦离子束制样,配合高分辨率透射电镜对白雾状包裹体进行详细研究。此外,在研究期间,他与RichardWirth博士综合对比世界上各蓝宝石主要产地(如克什米尔、马达加斯加、斯里兰卡、泰国等地区)产出的蓝宝石内含物特征,发现白雾状包裹体的成分均是二氧化钛,并且具有高压下二氧化钛晶体结构(并非一般认知的普通金红石结构)。此项研究对宝石中纳米包裹体的分析具有重要意义。
沈锡田孜孜不倦地做学术研究领域的拓荒者。当矿物物理学者们专注于固体研究时,他却将焦点转至无人问津的液体,相关研究成果论文分别发表于Nature和《美国矿物学家》杂志,引用率极高,从此为矿物物理学研究开辟了新的方向。在宝石学研究方面,他提出跨领域合作的研究理念,融合不同领域的知识与技术,提炼出与宝石学相关的新思路:在他的指导下,博士研究生王成思受到启发,将纳米材料研究技术应用于宝石学,从而提出了纳米级金属颗粒致色的宝石颜色成因新思路。
变色龙钻石《科学》杂志的文章中辽宁金刚石样品10克拉的蓝色合成钻石一整盒的合成金刚石原石最新研究进展中,沈锡田参与在Science中发表了关于在天然钻石内部发现一种特殊的冰——“冰Ⅶ”的论文,形成于地幔的钻石中包裹体“冰Ⅶ”的存在说明了钻石生长的环境中含有“自由水”。这是迄今在地球最深处发现的水,对宝石学研究与地球科学研究具有重大意义。此文章是中国地质大学(武汉)珠宝学院第一篇在Science上参与发表的学术论文,开创了珠宝学院学术研究的历史新篇章。
与团队成员的合影春风化雨,因材施教
沈锡田以幽默风趣、和蔼可亲、积极乐观的态度面对生活,他乐于与学生分享他丰富的人生经历和已有的经验,教育引导学生珍惜当下的美好时光,思考自己未来的人生方向,志存高远,并为之奋斗终身。
在日常教学中,他始终秉持着以德育人,因材施教,启发鼓励学生:根据各自独特的个性和兴趣指导他们选择最适合自己的人生方向;引导学生明确学生的学习重任,珍惜当下汲取知识的宝贵机会,同时发掘自身的特质与潜力,培养自己的兴趣与爱好,做一个有趣而快乐的人;告诫学生欲速则不达,忌急功近利,踏踏实实地前行,且行且思考,厚积薄发,为能抓住未来的机会而时刻准备着。
在指导研究生时,沈锡田