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幾個世紀以來,人們?yōu)殚_采鉆石,可謂歷盡艱辛、不惜代價。從炙熱的納米布沙漠,到冰封的加拿大凍原,有死火山的地方,就有人們搜尋鉆石的身影。在那里,浴火重生的史前遺碳從地核中噴出,在人們的想象中占據(jù)了特殊的一席。
但如今,尋找鉆石已不用如此費力,也無需如此“骯臟”。
距舊金山國際機場不遠處,有一條貌不驚人的街道,兩旁是低矮的物流與輕工業(yè)倉庫。正是在那兒一個窗明幾凈的房間里,我目睹了一塊鉆石的誕生。說親眼目睹有些夸張,因為那光線太過耀眼,令人無法直視。確切來說,鉆石是在一個反應(yīng)器內(nèi)部誕生的。這個反應(yīng)器跟數(shù)據(jù)中心那些成排的設(shè)備沒什么兩樣,只不過,它連接著一些輸送氣體和水的軟管。
Diamond Foundry公司CEO馬丁·羅斯柴森
一道幽靈般的藍光從一塊玻璃的邊緣透出?!澳憧吹降氖倾@石培育過程中釋放的光?!盌iamond Foundry聯(lián)合創(chuàng)始人、首席技術(shù)官杰里米·舒爾茲(Jeremy Scholz)說。該公司在實驗室生產(chǎn)鉆石,它被稱為“人工培育鉆石”。在反應(yīng)啟動之前,舒爾茲關(guān)閉了電腦屏幕,并告訴我不能使用手機?!昂細怏w通電后,就會像日光燈一樣發(fā)光?!?/span>
反應(yīng)室大小相當于一個保齡球,開有圓形舷窗,以螺栓固定,看著就像儒勒·凡爾納(Jules Verne)小說中的潛艇。反應(yīng)室內(nèi)發(fā)生的過程名為化學氣相沉積。按照舒爾茲的話,最通俗的解釋,就是“從氣體中培養(yǎng)出固體物質(zhì)”。
內(nèi)里放置一塊12毫米厚的薄板,又稱“鉆石種子”。它被暴露在各種化學物質(zhì)之中,其中包括氫氣和氣體形式的碳,給它們通電用的是高強度的磁放電,功率足以驅(qū)動18輪卡車,溫度比太陽還高。說起來,鉆石培育的過程與玩具店賣的“水晶DIY”套裝大同小異——這是從最寬泛的科學意義上來解釋。
“這些不是人造鉆石,它們不像人造纖維那樣是人造的。它們是真鉆,是培育出來的?!?/span>
——Diamond Foundry公司CEO馬丁·羅斯柴森
就這樣,Diamond Foundry的一塊原石誕生了,它被放到我面前的會議桌上。“這些不是人造鉆石,它們不像人造纖維那樣是人造的,人造纖維與天然纖維屬于兩種不同的材料?!痹摴綜EO馬丁·羅斯柴森(Martin Roscheisen)說,“它們是真鉆,是培育出來的?!彼髦胪该鞯淖o目鏡,時而皺起額頭,同已故演員羅賓·威廉姆斯有幾分相像。
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我接過他遞來的放大鏡,用一把鑷子撥弄起原石。想想它在理論上的價值,我越發(fā)覺得它微不足道。我用透鏡細看起來。終于,鉆石的光芒——帶點顆粒感,泛出一點黃光,逐漸進入視線焦點。我根本沒有動心——在我眼里,它跟我女兒地質(zhì)工具箱里那些石塊沒什么兩樣。然而,等它經(jīng)過天然鉆石加工師的切割和拋光,便釋放出了鉆石獨有的璀璨光芒。此時,我已看不出它是人造的——其他人想必也看不出。
羅斯柴森是在德國長大的奧地利人。九十年代,他在斯坦福大學學習計算機科學與工程學,同后來的谷歌創(chuàng)始人謝爾蓋·布林(Sergey Brin)和拉里·佩奇(Larry Page)是同學。他是一名連環(huán)創(chuàng)業(yè)者,參與過一系列獨角獸企業(yè)的創(chuàng)建,其中包括eGroups、TradingDynamis和FindLaw。后來,他又與人聯(lián)手創(chuàng)立Nanosolar,面向市場推出經(jīng)濟適用型的超薄太陽能電池板(厚度僅為傳統(tǒng)技術(shù)的十分之一左右)。
在Nanosolar時,羅斯柴森雇傭了舒爾茲,此前,舒爾茲在波音公司從事無人駕駛直升機的研制?!坝腥な怯腥?,但我想從事一項規(guī)模小一點、靈活一點的事業(yè)?!笔鏍柶澱f。羅斯柴森打趣說,他們在Nanosolar時,發(fā)明了“舒爾茲工程學”一詞,專指他搗鼓出大型復雜工具的能力。
Nanosolar于2013年倒閉,羅斯柴森將其歸咎于來自中國的低價競爭,以及成本高昂的可靠性測試。羅斯柴森和舒爾茲開始尋找新的項目。由于Nanosolar的很大一部分工作都涉及利用化學氣相沉積來制造太陽能電池板,于是,他們很快意識到,太陽能領(lǐng)域的這項技術(shù)突破可以應(yīng)用于鉆石培育,改進原本笨拙的實驗室工藝,實現(xiàn)速度和工業(yè)效率的提升?!斑@個產(chǎn)業(yè)存在巨大的缺口——我們可以利用在硅谷的所有人脈,為其引入合適的技術(shù)。”舒爾茲說。
2013年,這家新組建的公司開始運營。在兩年時間里,團隊默默努力,不斷調(diào)整參數(shù),試圖以全新的速度、質(zhì)量與效率,在實驗室內(nèi)培育出鉆石。他們希望將“實驗室培育鉆石”中的“實驗室”一詞去掉,將其變成工業(yè)產(chǎn)品。他們循序漸進,先從工業(yè)設(shè)備中使用的褐色鉆石著手,這種鉆石的制造難度相對較低。鉆石培育出來后,他們所做的第一件事,就是帶到珠寶店去檢驗?!八f質(zhì)量不高?!笔鏍柶澔貞浧甬敃r的情景。但最重要的是,珠寶商說,這是一顆質(zhì)量不高的鉆石。
2015年,Diamond Foundry開始進入公眾的視線,吸引了Twitter前CEO埃文·威廉姆斯(Evan Williams)、里奧納多·迪卡普里奧(Leonardo DiCaprio)等投資人。羅斯柴森說,到目前為止,該公司已籌集資金“近1億美元”?!斑@是一項絕對綠色的生產(chǎn)工藝。”羅斯柴森說,“我們消耗的是兩大溫室氣體,甲烷和二氧化碳,得到的是鉆石,副產(chǎn)物是氧氣和水?!?/span>
Diamond Foundry聯(lián)合創(chuàng)始人、首席技術(shù)官杰里米·舒爾茲
在實驗室培育鉆石,這一點也不新鮮,但Diamond Foundry認為,技術(shù)的改進,加之人們對鉆石開采中各種倫理道德的觀念轉(zhuǎn)變,為顛覆這個行業(yè)提供了機會?!拔覀兪巧莩奁妨闶垲I(lǐng)域增長最快的企業(yè)?!绷_斯柴森宣稱。他說,該公司的鉆石出現(xiàn)在Barneys等高端商店和Spence Diamonds等零售商的貨柜上,后者自稱提供“既具有社會責任感、又璀璨驚艷”的手工寶石。
現(xiàn)在的消費者能接受實驗室培育出的鉆戒作為他們的訂婚戒指嗎?也許吧。
盡管實驗室培育鉆石只占每年總產(chǎn)值的不到1%,但變化已開始顯現(xiàn):2016年,美國最大的珠寶生產(chǎn)商Stuller也加入了國際培育鉆石協(xié)會。然而對Diamond Foundry來說,真正的獎賞或許并不是永恒的愛情,而是摩爾定律——別忘了,這畢竟是硅谷。
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一直以來,人們都在嘗試制造鉆石,但與其說是為了裝飾,不如說是出于工業(yè)需要。1955年,美國物理化學家H.特雷西·霍爾(H Tracy Hall)在供職于通用電氣的超壓計劃時,使用一個斥巨資定制的大型壓機,造出了第一批人造鉆石?!拔业氖珠_始顫抖;心臟加速跳動?!被魻枌懙溃皫资w微型……晶體在我眼前閃閃發(fā)光。”
杜克大學電氣、計算機工程與材料學系的杰夫·格拉斯(Jeff Glass)教授說,高壓和高溫“模擬了地底的環(huán)境。你要做的就是盡可能地擠壓碳?!敝灰獡碛泻线m的技術(shù)手段,外加一點運氣,它就能重新結(jié)晶,成為鉆石。不過,這不但費時費力,成本高昂,而且會留下一個爛攤子。
1965年,凱斯西儲大學的研究人員約翰·C.安格斯(John C Angus)開始用化學氣相沉積法,制造鉆石——后來,這種工藝得到蘇聯(lián)和日本實驗室的改進。80年代,格拉斯加入了美國第一批研究人工鉆石生產(chǎn)的大學項目之一?!捌鋵嵤且驗椴桓事浜??!彼f,有關(guān)人造鉆石的傳言引來了美國政府的興趣(以及資金)?!斑@是真的嗎?我們不想被人甩到后頭?!?/span>
左:Diamond Foundry的等離子室出爐的原石
右:經(jīng)專業(yè)人士切割、拋光之后的鉆石
在稀缺性、市場營銷和璀璨外觀的驅(qū)使之下,鉆石成為了人們夢寐以求的奢侈之物。但與此同時,它又是地球上用途最廣的材料之一?!八哪苣土钊梭@嘆,集各種截然不同的屬性于一身。”格拉斯說,“這一種材料能頂幾十種不同的材料?!便@石的硬度極大,做鉆頭再好不過,能做手術(shù),也能切割馬路。此外,碳的生物相容性使之能充當醫(yī)療植入物。
鉆石也可以做半導體元件。半導體晶片的制造過程,其實就是向一個化學氣相沉積反應(yīng)室內(nèi)添加硅。鉆石的耐熱性遠勝于硅——隨著電子設(shè)備的性能日益強大,鉆石就成了理想的材料。在一些實驗中,鉆石半導體的導電能力達到了硅的100萬倍。
“它的能耐令人驚嘆……這一種材料能頂幾十種不同的材料?!?/span>
——杜克大學教授杰夫·格拉斯
正如Diamond Foundary首席科學官詹姆斯·巴特勒(James Butler)所言,“鉆石的導熱性是銅的五倍,同時卻又是電絕緣體?!敝灰纯凑谘邪l(fā)中的鉆石的各種用途,作家尼爾·斯蒂芬森(Neal Stephensen)的先見之明就開始顯現(xiàn):在他1995年的著作《鉆石時代》(The Diamond Age)中,鉆石被大量制造出來,以至于后來,它變得比玻璃還要廉價。
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那么,化學氣相沉積到底是怎樣一種過程呢?要制造鉆石,需要給氣體通電,格拉斯稱之為“氣相的激發(fā)”。這樣做的方法有很多。“化學氣相沉積就好比是用微波爐、燈泡和焊槍為工具,制造出一顆鉆石?!彼f,他曾用乙炔焊槍制造過鉆石。
不過,這個過程絕不簡單。格拉斯說,化學氣相沉積就是“試圖控制一個氣相反應(yīng),使一切協(xié)調(diào)一致,從而在某個表面上形成固體”——此處的固體就是最原始的鉆石“種子”(鉆石培育出來后,它將被剝離并重新利用)。這個過程需要極高的能量密度,而且極不穩(wěn)定。舒爾茲指出,這些電能若是管理不慎,就會侵蝕反應(yīng)室內(nèi)壁,或者破壞正在制造的鉆石。羅斯柴森曾經(jīng)問過這樣一個問題:“沒有閃電,怎能從云層中捕獲電力?”舒爾茲偏偏就能跳過電閃雷鳴,直接捕獲電能。
如何給鉆石估價?
重量
要計算一顆鉆石的價值,就得考慮鉆石的重量。
清澈度
在10倍放大鏡下,觀察鉆石的內(nèi)部瑕疵。
色澤
參照比色石,對色澤進行分級。
切割
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對照一組標準,衡量鉆石的切割角度及長度比例。
高能激發(fā)會產(chǎn)生一場原子雨。這些原子會附著到已有的鉆石種子的表面。就像“俄羅斯方塊”游戲一樣,落下的原子必須與已有的結(jié)構(gòu)咬合。但凡化學構(gòu)成和計算稍有偏差,或是速度快了一點,原子就會跑偏。有時,分子還會游蕩開來,弄臟反應(yīng)室。你得到的可能是一種多晶體結(jié)構(gòu)(就好比堆得歪歪斜斜的俄羅斯方塊)。
“你甚至可能培育出石墨,或是其他形式的碳,比如球殼狀碳分子?!备窭拐f。他還表示,哪怕是一星半點的雜質(zhì),也會“破壞最終結(jié)果的光學性質(zhì)”。很多早期的實驗室制品就含有天然鉆石中不具備的元素,比如金屬夾雜物。舒爾茲說,“這樣的話,磁鐵就可以吸走你的鉆石?!?/span>
實驗室培育鉆石的工藝和科學已經(jīng)非常先進,“我們已經(jīng)能夠培育出比天然鉆石更完美的鉆石”,巴特勒說。對普通人,乃至普通珠寶商來說,這兩種鉆石的外形十分相似(Diamond Foundry的鉆石都帶有激光刻字,以區(qū)別于天然鉆石。)它們的不同之處在于,天然鉆石會帶有開采地特有的微量雜質(zhì),而這些成分只有在先進的光譜儀下才會顯現(xiàn)出來。
巴特勒指出,天然鉆石就如同雪花,每一顆都獨一無二。這適合珠寶,但不適合電子設(shè)備?!氨热纾琲Phone要采用某個鉆石裝置,你肯定想要幾百萬個同樣的裝置。要是靠開采,你去哪兒找100萬顆一模一樣的鉆石呢?”
Diamond Foundry的成品鉆石。它提供“公主”、“橢圓”等傳統(tǒng)切割方式,也有“靶心”、“圓頂”等高端切割方式
80年代,巴特勒供職于美國海軍的一個實驗室,他很快就進入了“化學氣相沉積”鉆石行當,開始為Apollo等影響甚廣的實驗室培育鉆石公司服務(wù)(Apollo后來破產(chǎn))。他說,之所以加入Diamond Foundry是因為,他相信該公司即將“突破現(xiàn)有技術(shù)”。“當初要是沒有那些融資、營銷、品牌打造等等,這種技術(shù)本身是不會成功的?!睋Q言之,他認為,這種顛覆性的鉆石、硅的潛在代替者,還需要一點硅谷魔法的幫助。
大衛(wèi)·艾倫·威格韋瑟(David Alan Wegweiser)的工作室距紐約“鉆石區(qū)”(譯注:美國珠寶交易的聚集區(qū))僅有幾個街區(qū)。他的“大衛(wèi)·艾倫珠寶”品牌專門提供珠寶定制服務(wù)。鉆石在他的作品中舉足輕重。他曾給人當學徒,清潔工作臺和工具。在他自立門戶之前,就開始為鉆石交易商設(shè)計獨一無二的商品。
一天,一位客戶拿著一顆非同尋常的寶石來找他。“10克拉的緬甸藍寶石,不曾經(jīng)過熱處理,美輪美奐。他為此花了10萬美元。我們給他打了一枚戒指。”威格韋瑟說。一個月后,“他又拿來一顆寶石,不比上回的差,這讓我大吃一驚?!彼朐僮鲆幻锻瑯拥慕渲?。仔細查看后,威格韋瑟意識到,這顆藍寶石是人造的。原來,這位客戶“想戴著這一顆,而把真貨放進保險箱。”
“我們的工具可以在兩周內(nèi)培育出一顆鉆石……但我們鉆石中的原子跟宇宙一樣古老。”
——Diamond Foundry公司CEO馬丁·羅斯柴森
這個故事揭示了寶石的一種奇特本質(zhì)。雖然那位客戶樂意在人前佩戴人造寶石——因為常人無法辨別人造與天然——但私底下,她依然愿意擁有天然藍寶石,享受它帶來的滿足感。
一直以來,鉆石生產(chǎn)商都試圖強調(diào)鉆石的獨特性(最近的一句宣傳語是“真品皆稀有”)和它久遠的地質(zhì)年代。鉆石行業(yè)分析師保羅·齊尼斯基(Paul Zimnisky)談到,“多數(shù)天然鉆石都形成于10億年前——那是你能擁有的最古老的物品之一——而且,它又是非可再生資源;在你心目中,這是存在某種有形價值的。”
對于這種說法,羅斯柴森并不陌生,他很快就反駁道:“我們的工具可以在兩周內(nèi)培育出一顆鉆石?!比藗兺ǔ5姆磻?yīng)是:“這么快?”這時,他會解釋說,鉆石在地球內(nèi)部形成時,也就需要這么點時間?!叭缓?,它們就在地底下躺了10億年?!彼χf,“但我們鉆石中的原子跟宇宙一樣古老?!?/span>
Diamond Foundry等離子室,也就是發(fā)生化學氣相沉積的地方。員工們將其稱為“地球上的太陽”
但這也引出了一個問題:如果賣點不在久遠的地質(zhì)年代,也不在舉世無雙的特性,那么,實驗室培育鉆石的賣點究竟在哪兒呢?低廉的價格嗎?“除了超大號的鉆石,我們對普通鉆石的定價是非常有競爭力的?!绷_斯柴森說,“一般比網(wǎng)上賣的那些便宜7%-10%?!?/span>
羅斯柴森還表示,他們公司直接對客戶銷售,免去了中間商。他也指出,相比起天然鉆石的開采,Diamond Foundry的產(chǎn)品更難實現(xiàn)規(guī)?;?。他說,“我們的鉆石比眼下任何天然鉆石都要稀有?!?/span>
齊尼斯基指出,天然鉆石一直是一種“韋伯倫商品”(又稱炫耀性消費品),有著奇特的供需關(guān)系?!笆袌鰧Ξa(chǎn)品的需求需要特定的價格來維持。”他解釋說,為此,你必須打造蒂芙尼(Tiffany & Co)或是海瑞·溫斯頓(Harry Winston)那樣的品牌。這正是Diamond Foundry努力在做的,它采用了兩種方式,其一是強調(diào)其產(chǎn)品為真鉆——化學、晶體學、本體論意義上的真鉆——而不是簡單地給方晶鋯石等材料涂上高科技的光澤。
其次是推廣“鉆石2.0”概念——天然鉆石的美麗與璀璨,它都不缺,同時,又不必憂心環(huán)境污染、政治腐敗或是勞動力剝削等問題。這就需要一群有些特別、乃至非同尋常的顧客:他們要足夠關(guān)心社會價值,同時對于真鉆的定義,要求還不能太高。
在這一切的上方,還游蕩著鉆石半導體的幽靈,它的存在顛覆了鉆石的價值問題?!霸诟咝阅艿碾娮討?yīng)用中,大多數(shù)人手上戴的鉆石都一無是處?!卑吞乩照f。我問羅斯柴森,隨著生產(chǎn)效率的提高,鉆石有沒有變成大路貨的希望——或者說是危險?他說,“如果一種材料能使iPhone提速1000倍,那我敢保證,這種材料用在手機上要比用作珠寶值當?shù)枚??!?/span>