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“我们的工具可以在两周内培育出一颗钻石。但我们钻石中的原子与宇宙一样古老。”

钻石是地上最古老的奢侈品，现在一家初创公司可以在短短两周内在实验室中制造出钻石。但钻石铸造厂能否在人造钻石中再现天然钻石的魅力呢？

几个世纪以来，人们不惜一切代价开采钻石。从炎热的纳米布沙漠到冰冻的加拿大苔原，只要有死火山，人们就会寻找钻石。在那里，从地心喷出的史前碳灰在人们的想象中占有特殊的地位。

但如今，寻找钻石不一定那么困难或混乱。

距离旧金山机场不远，有一条不起眼的街道，两旁排列着低层仓库和轻工业仓库。我在那里见证了钻石的诞生，在一个有透明窗户的房间里。说是亲眼所见，未免有些夸张。因为光线太刺眼，我无法直接看到。准确地说，钻石是在核反应堆内产生的。反应堆与数据中心中的一排设备没有什么不同，只不过它连接到一些输送气体和水的软管。

马丁罗斯柴尔德(MartinRothschild)，钻石铸造厂首席执行官

玻璃窗的边缘发出幽蓝色的光芒。“你看到的是钻石生长过程中发出的光，”DiamondFoundry联合创始人兼首席技术官杰里米舒尔茨(JeremySchultz)说道。该公司在实验室生产钻石，称之为“培育钻石”。在反应开始之前，舒尔茨关掉了电脑屏幕，并告诉他不能使用手机。“当你向含碳气体施加能量时，它会像荧光灯一样发光。”

反应室大约有保龄那么大，有圆形舷窗用螺栓固定在一起，使它看起来像儒勒凡尔纳小说中的潜艇。反应室内发生的过程称为化学气相沉积。舒尔茨认为，最流行的解释是它“从气体中培育出固体物质”。

里面放置了一块12毫米厚的板，也称为“钻石种子”。它们暴露在各种化学物质中，包括氢气和气态碳，并通过高强度自放电而带电，其强度足以为18轮卡车提供动力，而且比太阳还要热。也就是说，培育钻石的过程类似于玩具店的“水晶DIY”套件，这是从最广泛的科学意义上解释的。

“这些不是人造钻石。它们不像人造纤维那样是人造的。它们是真正的钻石，而且是经过培育的。”

——钻石铸造厂首席执行官马丁罗斯柴尔德

钻石铸造厂的毛坯就这样诞生了，并被放在了我面前的会议桌上。“这些不是人造钻石。它们不像人造纤维那样是人造的。人造纤维和天然纤维是两种不同的材料，”该公司首席执行官马丁罗斯柴尔德(MartinRothschild)说，“这些是真正的钻石，而且是经过培育的。”“说。他戴着半透明的护目镜，额头上有皱纹，有点像已故的罗宾威廉姆斯。

我从他手里接过放大镜，用镊子夹起了宝石。如果你考虑一下它的理论价值，它似乎就显得微不足道了。我戴上镜头仔细观察。最终，钻石——的光芒变得稍微刺眼，略带，并逐渐变得清晰。我根本没有受到诱惑。对我来说，它看起来和我女儿地质工具箱里的岩石没有什么不同。然而，当用天然钻石切割机切割和抛光时，钻石独特的光芒就会被释放出来。在这一点上，我认为我们不能再说它是人造的了。——其他人可能也不知道。

罗斯柴尔德是一位在德国长大的奥地利人。20世纪90年代，他在斯坦福大学学习计算机科学与工程，与未来的Google创始人谢尔盖布林(SergeyBrin)和拉里佩奇(LarryPage)是同学。他是一位连续创业者，曾参与创办了一系列独角兽公司，包括eGroups、TradingDynamis和FindLaw。后来，他与他人共同创立了Nanosolar，将价格实惠的超薄太阳能电池板推向市场。

在Nanosolar期间，罗斯柴尔德聘请了舒尔茨，后者此前曾在波音公司从事无人驾驶直升机工作。“我想做一些有趣的事情，但更小、更灵活，”舒尔茨说。罗斯柴尔德表示，在Nanosolar期间，他创造了“舒尔茨工程”一词来指代创建大型、复杂工具的能力。

Nanosolar于2013年倒闭，罗斯柴尔德将其归咎于来自中国的低成本竞争和昂贵的可靠性测试。罗斯柴尔德和舒尔茨开始寻找新项目。由于Nanosolar的大部分工作涉及使用化学气相沉积制造太阳能电池板，他们希望这些太阳能领域的技术突破能够应用于钻石生长，改进笨拙的实验室流程并实现更快的速度和工业效率。我很快意识到我可以改进。“这个行业存在巨大的差距，我们可以利用我们在硅谷的所有联系来引入正确的技术，”舒尔茨说。

2013年，新成立的公司开始运营。两年来，团队默默工作，不断调整参数，尝试以新的速度、质量和效率在实验室中培育钻石。他们希望从“实验室制造的钻石”中删除“实验室”一词，并将其变成工业产品。我们一步步从棕色钻石开始，棕色钻石用于工业设备，相对容易制造。钻石培育完成后我们要做的第一件事就是将其带到珠宝商处进行检查。“他说质量不高，”舒尔茨回忆道。但最重要的是，这是一颗低品质的钻石，珠宝商说。

自2015年起，DiamondFoundry开始吸引公众关注，吸引了Twitter前CEO埃文威廉姆斯、莱昂纳多迪卡普里奥等投资者。罗斯柴尔德表示，该公司迄今为止已筹集“近1亿美元”的资金。“这是一个绝对环保的生产过程，”罗斯柴尔德说，“我们消耗了两种主要的温室气体——甲烷和二氧化碳，并获得了钻石，副产品是氧气和水。”

DiamondFoundry联合创始人兼首席技术官JeremySchultz表示

虽然合成钻石并不是什么新鲜事，但DiamondFoundry相信，技术的进步和人们对钻石开采道德态度的改变相结合，为行业带来了动摇的机会。“我们是奢侈品零售业增长最快的公司，”罗斯柴尔德宣称。他说，该公司的钻石在Barneys等高端商店和SpenceDiamonds等零售商的货架上。SpenceDiamonds宣传其提供“具有社会责任感且令人眼花缭乱”的手工珠宝。

今天的消费者会接受订婚戒指中的合成钻石吗？或许。

实验室培育的钻石仅占年总产量的不到1%，但这种情况正在开始改变。2016年，美国最大的宝石生产商Stuller也加入了实验室培育钻石协会。但对于DiamondFoundry来说，真正的回报可能不是永恒的爱情，而是摩尔定律——。请记住，这毕竟是硅谷。

人们一直在尝试制造钻石，但更多的是出于工业需要，而不是为了装饰。1955年，美国物理化学家H.TracyHall在致力于通用电气的超压项目时，使用大型定制压机制造出了第一批人造钻石。“我的手开始颤抖，我的心脏开始快速跳动，”霍尔写道，“几十个微小的晶体在我眼前闪闪发光。”

杜克大学电气和计算机工程教授杰夫格拉斯表示，高压和高温“模拟了地下条件”，“你只需挤出尽可能多的碳即可”。如果运气不好，它可能会重新结晶成钻石。然而，这是耗时、昂贵且令人困惑的。

1965年，凯斯西储大学的研究员JohnC.Angus开始使用化学气相沉积法制造钻石——。后来这个工艺在苏联和日本的实验室得到了改进。20世纪80年代，Glass加入了美国首批研究人造钻石生产的大学项目之一。“这实际上是因为我们不想被抛在后面，”他说，并补充说有关人造钻石的谣言已经引起了美国政府的注意。“这是真的吗？我们不想被抛在后面。”

左来自钻石铸造厂等离子室的毛坯钻石；右经过专业切割和抛光的钻石。

由于其稀缺性、营销性和卓越性，钻石已成为令人垂涎的奢侈品。但同时它也是地上用途最广泛的材料之一。“它结合各种完全不同特征的能力令人惊叹。”“这种材料可以承受数十种不同的材料，”格拉斯说。金刚石非常坚硬，非常适合制造钻头。他们可以进行手术和截肢。道路名称。碳的生物相容性也使其可以用作医疗植入物。

金刚石还可用于半导体元件。半导体晶圆的制造过程实际上涉及将硅添加到化学气相沉积反应室中。金刚石比硅——耐热得多。随着电子设备变得越来越强大，钻石成为一种理想的材料。一些实验表明，金刚石半导体的导电效率比硅高一百万倍。

“它的功能令人惊叹。一种材料可以处理数十种其他材料。”

——杰夫格拉斯教授，杜克大学

DiamondFoundry首席科学官JamesButler表示“金刚石的导热性是铜的五倍，同时也是电绝缘体。”着眼于正在开发的钻石的多种用途，作者尼尔斯蒂芬斯森(NeilStephensSen)的远见开始显现他于1995年出版的《钻石时代》一书指出，随着钻石的大量生产，它们后来变得比玻璃更便宜。

那么化学气相沉积到底是什么？为了制造钻石，玻璃必须通过一种称为“气体激发”的气体来激发。做这件事有很多种方法。“化学气相沉积就像使用微波炉、灯泡和焊枪作为制造钻石的工具，”他说，并补充说他使用乙炔焊枪来制造钻石。

但过程绝非简单。格拉斯说，化学气相沉积“就是控制气相反应，让所有反应共同作用，在表面形成固体。”这里的固体是原始的钻石“种子”。这个过程需要极高的能量密度并且极不稳定。舒尔茨指出，如果不仔细管理电力，可能会腐蚀反应室的墙壁或损坏所得的钻石。罗斯柴尔德曾经过这样一个题“没有闪电，如何在云层中捕获电力？”舒尔茨能够跳过闪电和雷霆，直接捕获电力。

如何评估钻石的价值？

重量

要计算钻石的价值，您需要考虑它的重量。

明晰

用10倍放大镜观察钻石的内部缺陷。

颜色

颜色是根据主石分级的。

切

根据一组标准测量钻石的切角和长度比。

高能激发产生原子雨。这些原子附着在现有钻石晶种的表面。就像“俄罗斯方块”一样，下落的原子必须适合现有的结构。如果化学成分与计算略有不同或者速度稍快一点，原子就会丢失。有时分子会移动很远并污染反应室。你得到的可能是多晶结构。

“你还可以生长其他形式的碳，例如石墨或碳分子的壳，”格拉斯说。他还表示，即使是最小的杂质“也会损害最终结果的光学特性。”许多早期的实验室产品含有天然钻石中未发现的元素，例如金属内含物。“这样磁铁就可以吸起钻石，”舒尔茨说。

巴特勒表示，迄今为止，合成钻石的技术和科学已经取得了进步，“我们现在可以种植比天然钻石更完美的钻石。”对于普通人，甚至对于普通珠宝商来说，这两颗钻石的外观非常相似，但不同之处在于，天然钻石含有开采地特有的微量杂质，而这些杂质只能通过先进的光谱分析法才能揭示。