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几百年以来，不少收藏家各自声称他们藏有真正的《蒙娜丽莎》，数量竟达60幅之多。更有趣的是，美国缅因州伯特兰美术馆在1984年收到一幅《不微笑的蒙娜丽莎》，经测定，此画确实是当年达·芬奇的手笔，画中的人物除了不微笑以外，其余都酷似蒙娜丽莎本人。专家由此推测，这幅《不微笑的蒙娜丽莎》可能是作者同时画的一幅底稿。

一些法国研究者们研究考察了卢浮宫博物馆中包括《蒙娜丽莎》在内的7张达·芬奇的画作之后分析，这位艺术大师作画时使用了非常轻薄的连续涂层，这种技巧也使得达·芬奇的作品拥有了无与伦比的魅力。法国博物馆研究与修复中心的专家发现，达·芬奇的画作有高达30层的涂层，使得他的作品非常精细。并且所有涂层加起来不超过40微米，大约只有一根人类头发的一半厚。所以，真假作品的分辨也许不是一件难事。