煤精，又名煤玉、煤根、墨玉、炭精、黑琥珀等，屬褐煤的變種之一且不同於普通的煤炭，是一類頗具樹脂光澤、質密體輕、堅韌穩定的黑色有機寶石，其地位可與琥珀相提並論。它由埋置於細粒淤泥中的樺、松、柏等植物腐爛後經漫長的石化作用轉變而成，常與煤礦伴生，多存在於煤層之間，但分布遠不如煤炭廣泛。在我國，煤精主要產自遼寧撫順、山西大同、陝西銅川等，其中撫順煤精最廣為人知，質地精良。
我國煤精雕刻的歷史可追溯至新石器時代，且從考古發現來看，出土的煤精製品多為珠子、印章及各式工藝品，以瀋陽新樂遺址出土的煤精珠（距今約7000年）和陝西旬陽出土的獨孤信印尤具代表性。這些煤精製品的發現不僅拓寬並豐富了我國煤炭開發利用史，也為考證史料、探究古代科技發展提供了極大的幫助。目前國內主要依據其外觀形貌——通體呈黑色，表面光亮緻密，透光性差，對古代煤精製品進行鑑定，然而煤精並沒有十分明顯的形態鑑定特徵； 或者開展有損的煤岩學分析，新樂的煤精製品被認為原料來自燭煤。
圖1 寧夏中衛常樂墓地出土珠子樣品（12SCM9:3-2）
近期，中國科學院大學考古學與人類學系楊益民課題組與寧夏文物考古研究所王仁芳老師、北京航空航天大學楊民教授等合作，借鑑煤岩學研究方法並對其適當調整，使用無損的溶劑浸泡方法提取樣品中的有機成分來開展 氣質聯用分析，並使用無損的便攜紅外光譜和同步輻射顯微CT(上海光源SR-μCT)等手段，對寧夏中衛常樂漢墓（202 BC-AD 220）出土的一枚黑色珠子（圖1）開展科技分析。
GC/MS結果（圖2）顯示存在一系列正構烷烴、非環類異戊二烯烴及萜類化合物等煤類生物標記物，說明珠子屬煤製品；又經ATR-FTIR分析並通過與現代樣品的對比研究（圖3），進一步證明其為煤精；而CT圖像則表明珠子結構均勻，製作時採用了對向鑽孔技術。不同產地的煤精在ATR光譜上差異較大，暗示紅外光譜具有煤精產地溯源的潛力。
圖2 珠子樣品有機提取物的總離子流圖
圖3 珠子樣品及不同產地煤精（撫順、英國Whitby和Kimmeridge）的紅外光譜圖
煤精多產生於煤層中間，一般在煤炭開採過程中方能獲得，因此成批煤精製品的出現，可以反映古代煤炭開發的水平及規模。漢代是我國煤炭利用的第一個高峰期，日常生活、冶金、燒窯等諸多需求促進了煤炭業的發展，也使得煤精材料的稀缺性降低。漢代之前，煤精製品主要見於貴族墓葬中，漢代以來逐漸出現在下層官員墓葬中；因此，煤精在漢代的普及很可能與煤的初次大規模利用有關。
這是首次運用科技方法對古代煤精製品進行無損鑑定，該方法在研究煤精相關問題方面具有廣闊的應用前景。相關文章已在線發表於SCI收錄期刊《Microchemical Journal》，文章第一作者為中科院古脊椎動物與古人類研究所碩士生孫諾揚，近期原文下載請點擊「閱讀原文」。