钻石2.0：他在硅谷种钻石

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腾讯创业 | ID：qqchuangye

一直以来，人们都在尝试制造钻石，但与其说是为了装饰，不如说是出于工业需要。

作者 / 造就Talk的编辑们

来源 / 造就（ID：xingshu100）

几个世纪以来，人们为开采钻石，可谓历尽艰辛、不惜代价。从炙热的纳米布沙漠，到冰封的加拿大冻原，有死火山的地方，就有人们搜寻钻石的身影。在那里，浴火重生的史前遗碳从地核中喷出，在人们的想象中占据了特殊的一席。

但如今，寻找钻石已不用如此费力，也无需如此“肮脏”。

距旧金山国际机场不远处，有一条貌不惊人的街道，两旁是低矮的物流与轻工业仓库。正是在那儿一个窗明几净的房间里，我目睹了一块钻石的诞生。说亲眼目睹有些夸张，因为那光线太过耀眼，令人无法直视。

确切来说，钻石是在一个反应器内部诞生的。这个反应器跟数据中心那些成排的设备没什么两样，只不过，它连接着一些输送气体和水的软管。

Diamond Foundry公司CEO马丁·罗斯柴森

一道幽灵般的蓝光从一块玻璃的边缘透出。“你看到的是钻石培育过程中释放的光。”Diamond Foundry联合创始人、首席技术官杰里米·舒尔兹（Jeremy Scholz）说。

该公司在实验室生产钻石，它被称为“人工培育钻石”。在反应启动之前，舒尔兹关闭了电脑屏幕，并告诉我不能使用手机。“含碳气体通电后，就会像日光灯一样发光。”

反应室大小相当于一个保龄球，开有圆形舷窗，以螺栓固定，看着就像儒勒·凡尔纳（Jules Verne）小说中的潜艇。反应室内发生的过程名为化学气相沉积。按照舒尔兹的话，最通俗的解释，就是“从气体中培养出固体物质”。

内里放置一块12毫米厚的薄板，又称“钻石种子”。它被暴露在各种化学物质之中，其中包括氢气和气体形式的碳，给它们通电用的是高强度的磁放电，功率足以驱动18轮卡车，温度比太阳还高。说起来，钻石培育的过程与玩具店卖的“水晶DIY”套装大同小异——这是从最宽泛的科学意义上来解释。

“这些不是人造钻石，它们不像人造纤维那样是人造的。它们是真钻，是培育出来的。”

——Diamond Foundry公司CEO马丁·罗斯柴森

就这样，Diamond Foundry的一块原石诞生了，它被放到我面前的会议桌上。“这些不是人造钻石，它们不像人造纤维那样是人造的，人造纤维与天然纤维属于两种不同的材料。”该公司CEO马丁·罗斯柴森（Martin Roscheisen）说，“它们是真钻，是培育出来的。”他戴着半透明的护目镜，时而皱起额头，同已故演员罗宾·威廉姆斯有几分相像。

我接过他递来的放大镜，用一把镊子拨弄起原石。想想它在理论上的价值，我越发觉得它微不足道。我用透镜细看起来。终于，钻石的光芒——带点颗粒感，泛出一点黄光，逐渐进入视线焦点。

我根本没有动心——在我眼里，它跟我女儿地质工具箱里那些石块没什么两样。然而，等它经过天然钻石加工师的切割和抛光，便释放出了钻石独有的璀璨光芒。此时，我已看不出它是人造的——其他人想必也看不出。

罗斯柴森是在德国长大的奥地利人。九十年代，他在斯坦福大学学习计算机科学与工程学，同后来的谷歌创始人谢尔盖·布林（Sergey Brin）和拉里·佩奇（Larry Page）是同学。他是一名连环创业者，参与过一系列独角兽企业的创建，其中包括eGroups、TradingDynamis和FindLaw。后来，他又与人联手创立Nanosolar，面向市场推出经济适用型的超薄太阳能电池板（厚度仅为传统技术的十分之一左右）。

在Nanosolar时，罗斯柴森雇佣了舒尔兹，此前，舒尔兹在波音公司从事无人驾驶直升机的研制。“有趣是有趣，但我想从事一项规模小一点、灵活一点的事业。”舒尔兹说。罗斯柴森打趣说，他们在Nanosolar时，发明了“舒尔兹工程学”一词，专指他捣鼓出大型复杂工具的能力。

Nanosolar于2013年倒闭，罗斯柴森将其归咎于来自中国的低价竞争，以及成本高昂的可靠性测试。罗斯柴森和舒尔兹开始寻找新的项目。由于Nanosolar的很大一部分工作都涉及利用化学气相沉积来制造太阳能电池板，于是，他们很快意识到，太阳能领域的这项技术突破可以应用于钻石培育，改进原本笨拙的实验室工艺，实现速度和工业效率的提升。“这个产业存在巨大的缺口——我们可以利用在硅谷的所有人脉，为其引入合适的技术。”舒尔兹说。

2013年，这家新组建的公司开始运营。在两年时间里，团队默默努力，不断调整参数，试图以全新的速度、质量与效率，在实验室内培育出钻石。他们希望将“实验室培育钻石”中的“实验室”一词去掉，将其变成工业产品。

他们循序渐进，先从工业设备中使用的褐色钻石着手，这种钻石的制造难度相对较低。钻石培育出来后，他们所做的第一件事，就是带到珠宝店去检验。“他说质量不高。”舒尔兹回忆起当时的情景。但最重要的是，珠宝商说，这是一颗质量不高的钻石。

2015年，Diamond Foundry开始进入公众的视线，吸引了Twitter前CEO埃文·威廉姆斯（Evan Williams）、里奥纳多·迪卡普里奥（Leonardo DiCaprio）等投资人。

罗斯柴森说，到目前为止，该公司已筹集资金“近1亿美元”。“这是一项绝对绿色的生产工艺。”罗斯柴森说，“我们消耗的是两大温室气体，甲烷和二氧化碳，得到的是钻石，副产物是氧气和水。”

Diamond Foundry联合创始人、首席技术官杰里米·舒尔兹

在实验室培育钻石，这一点也不新鲜，但Diamond Foundry认为，技术的改进，加之人们对钻石开采中各种伦理道德的观念转变，为颠覆这个行业提供了机会。“我们是奢侈品零售领域增长最快的企业。”

罗斯柴森宣称。他说，该公司的钻石出现在Barneys等高端商店和Spence Diamonds等零售商的货柜上，后者自称提供“既具有社会责任感、又璀璨惊艳”的手工宝石。

现在的消费者能接受实验室培育出的钻戒作为他们的订婚戒指吗？也许吧。

尽管实验室培育钻石只占每年总产值的不到1%，但变化已开始显现：2016年，美国最大的珠宝生产商Stuller也加入了国际培育钻石协会。然而对Diamond Foundry来说，真正的奖赏或许并不是永恒的爱情，而是摩尔定律——别忘了，这毕竟是硅谷。

一直以来，人们都在尝试制造钻石，但与其说是为了装饰，不如说是出于工业需要。1955年，美国物理化学家H.特雷西·霍尔（H Tracy Hall）在供职于通用电气的超压计划时，使用一个斥巨资定制的大型压机，造出了第一批人造钻石。“我的手开始颤抖；心脏加速跳动。”霍尔写道，“几十颗微型……晶体在我眼前闪闪发光。”

杜克大学电气、计算机工程与材料学系的杰夫·格拉斯（Jeff Glass）教授说，高压和高温“模拟了地底的环境。你要做的就是尽可能地挤压碳。”只要拥有合适的技术手段，外加一点运气，它就能重新结晶，成为钻石。不过，这不但费时费力，成本高昂，而且会留下一个烂摊子。

1965年，凯斯西储大学的研究人员约翰·C.安格斯（John C Angus）开始用化学气相沉积法，制造钻石——后来，这种工艺得到苏联和日本实验室的改进。

80年代，格拉斯加入了美国第一批研究人工钻石生产的大学项目之一。“其实是因为不甘落后。”他说，有关人造钻石的传言引来了美国政府的兴趣（以及资金）。“这是真的吗？我们不想被人甩到后头。”

左：Diamond Foundry的等离子室出炉的原石

右：经专业人士切割、抛光之后的钻石

在稀缺性、市场营销和璀璨外观的驱使之下，钻石成为了人们梦寐以求的奢侈之物。但与此同时，它又是地球上用途最广的材料之一。

“它的能耐令人惊叹，集各种截然不同的属性于一身。”格拉斯说，“这一种材料能顶几十种不同的材料。”钻石的硬度极大，做钻头再好不过，能做手术，也能切割马路。此外，碳的生物相容性使之能充当医疗植入物。

钻石也可以做半导体元件。半导体晶片的制造过程，其实就是向一个化学气相沉积反应室内添加硅。钻石的耐热性远胜于硅——随着电子设备的性能日益强大，钻石就成了理想的材料。在一些实验中，钻石半导体的导电能力达到了硅的100万倍。

“它的能耐令人惊叹……这一种材料能顶几十种不同的材料。”

——杜克大学教授杰夫·格拉斯

正如Diamond Foundary首席科学官詹姆斯·巴特勒（James Butler）所言，“钻石的导热性是铜的五倍，同时却又是电绝缘体。”只要看看正在研发中的钻石的各种用途，作家尼尔·斯蒂芬森（Neal Stephensen）的先见之明就开始显现：在他1995年的著作《钻石时代》（The Diamond Age）中，钻石被大量制造出来，以至于后来，它变得比玻璃还要廉价。

那么，化学气相沉积到底是怎样一种过程呢？要制造钻石，需要给气体通电，格拉斯称之为“气相的激发”。这样做的方法有很多。“化学气相沉积就好比是用微波炉、灯泡和焊枪为工具，制造出一颗钻石。”他说，他曾用乙炔焊枪制造过钻石。

不过，这个过程绝不简单。格拉斯说，化学气相沉积就是“试图控制一个气相反应，使一切协调一致，从而在某个表面上形成固体”——此处的固体就是最原始的钻石“种子”（钻石培育出来后，它将被剥离并重新利用）。

这个过程需要极高的能量密度，而且极不稳定。舒尔兹指出，这些电能若是管理不慎，就会侵蚀反应室内壁，或者破坏正在制造的钻石。罗斯柴森曾经问过这样一个问题：“没有闪电，怎能从云层中捕获电力？”舒尔兹偏偏就能跳过电闪雷鸣，直接捕获电能。

如何给钻石估价？

• 重量

要计算一颗钻石的价值，就得考虑钻石的重量。

• 清澈度

在10倍放大镜下，观察钻石的内部瑕疵。

• 色泽

参照比色石，对色泽进行分级。

• 切割

对照一组标准，衡量钻石的切割角度及长度比例。

高能激发会产生一场原子雨。这些原子会附着到已有的钻石种子的表面。就像“俄罗斯方块”游戏一样，落下的原子必须与已有的结构咬合。但凡化学构成和计算稍有偏差，或是速度快了一点，原子就会跑偏。有时，分子还会游荡开来，弄脏反应室。你得到的可能是一种多晶体结构（就好比堆得歪歪斜斜的俄罗斯方块）。

“你甚至可能培育出石墨，或是其他形式的碳，比如球壳状碳分子。”格拉斯说。他还表示，哪怕是一星半点的杂质，也会“破坏最终结果的光学性质”。很多早期的实验室制品就含有天然钻石中不具备的元素，比如金属夹杂物。舒尔兹说，“这样的话，磁铁就可以吸走你的钻石。”

实验室培育钻石的工艺和科学已经非常先进，“我们已经能够培育出比天然钻石更完美的钻石”，巴特勒说。对普通人，乃至普通珠宝商来说，这两种钻石的外形十分相似（Diamond Foundry的钻石都带有激光刻字，以区别于天然钻石。）它们的不同之处在于，天然钻石会带有开采地特有的微量杂质，而这些成分只有在先进的光谱仪下才会显现出来。

巴特勒指出，天然钻石就如同雪花，每一颗都独一无二。这适合珠宝，但不适合电子设备。“比如，iPhone要采用某个钻石装置，你肯定想要几百万个同样的装置。要是靠开采，你去哪儿找100万颗一模一样的钻石呢？”

Diamond Foundry的成品钻石

80年代，巴特勒供职于美国海军的一个实验室，他很快就进入了“化学气相沉积”钻石行当，开始为Apollo等影响甚广的实验室培育钻石公司服务（Apollo后来破产）。他说，之所以加入Diamond Foundry是因为，他相信该公司即将“突破现有技术”。

“当初要是没有那些融资、营销、品牌打造等等，这种技术本身是不会成功的。”换言之，他认为，这种颠覆性的钻石、硅的潜在代替者，还需要一点硅谷魔法的帮助。

大卫·艾伦·威格韦瑟（David Alan Wegweiser）的工作室距纽约“钻石区”（译注：美国珠宝交易的聚集区）仅有几个街区。他的“大卫·艾伦珠宝”品牌专门提供珠宝定制服务。钻石在他的作品中举足轻重。他曾给人当学徒，清洁工作台和工具。在他自立门户之前，就开始为钻石交易商设计独一无二的商品。

一天，一位客户拿着一颗非同寻常的宝石来找他。“10克拉的缅甸蓝宝石，不曾经过热处理，美轮美奂。他为此花了10万美元。我们给他打了一枚戒指。”威格韦瑟说。

一个月后，“他又拿来一颗宝石，不比上回的差，这让我大吃一惊。”他想再做一枚同样的戒指。仔细查看后，威格韦瑟意识到，这颗蓝宝石是人造的。原来，这位客户“想戴着这一颗，而把真货放进保险箱。”

“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跟宇宙一样古老。”

——Diamond Foundry公司CEO马丁·罗斯柴森

这个故事揭示了宝石的一种奇特本质。虽然那位客户乐意在人前佩戴人造宝石——因为常人无法辨别人造与天然——但私底下，她依然愿意拥有天然蓝宝石，享受它带来的满足感。

一直以来，钻石生产商都试图强调钻石的独特性（最近的一句宣传语是“真品皆稀有”）和它久远的地质年代。钻石行业分析师保罗·齐尼斯基（Paul Zimnisky）谈到，“多数天然钻石都形成于10亿年前——那是你能拥有的最古老的物品之一——而且，它又是非可再生资源；在你心目中，这是存在某种有形价值的。”

对于这种说法，罗斯柴森并不陌生，他很快就反驳道：“我们的工具可以在两周内培育出一颗钻石。”人们通常的反应是：“这么快？”这时，他会解释说，钻石在地球内部形成时，也就需要这么点时间。“然后，它们就在地底下躺了10亿年。”他笑着说，“但我们钻石中的原子跟宇宙一样古老。”

Diamond Foundry等离子室，员工们将其称为“地球上的太阳”

但这也引出了一个问题：如果卖点不在久远的地质年代，也不在举世无双的特性，那么，实验室培育钻石的卖点究竟在哪儿呢？低廉的价格吗？“除了超大号的钻石，我们对普通钻石的定价是非常有竞争力的。”罗斯柴森说，“一般比网上卖的那些便宜7%-10%。”

罗斯柴森还表示，他们公司直接对客户销售，免去了中间商。他也指出，相比起天然钻石的开采，Diamond Foundry的产品更难实现规模化。他说，“我们的钻石比眼下任何天然钻石都要稀有。”

齐尼斯基指出，天然钻石一直是一种“韦伯伦商品”（又称炫耀性消费品），有着奇特的供需关系。“市场对产品的需求需要特定的价格来维持。”他解释说，为此，你必须打造蒂芙尼（Tiffany & Co）或是海瑞·温斯顿（Harry Winston）那样的品牌。

这正是Diamond Foundry努力在做的，它采用了两种方式，其一是强调其产品为真钻——化学、晶体学、本体论意义上的真钻——而不是简单地给方晶锆石等材料涂上高科技的光泽。

其次是推广“钻石2.0”概念——天然钻石的美丽与璀璨，它都不缺，同时，又不必忧心环境污染、政治腐败或是劳动力剥削等问题。这就需要一群有些特别、乃至非同寻常的顾客：他们要足够关心社会价值，同时对于真钻的定义，要求还不能太高。

在这一切的上方，还游荡着钻石半导体的幽灵，它的存在颠覆了钻石的价值问题。“在更高性能的电子应用中，大多数人手上戴的钻石都一无是处。”巴特勒说。我问罗斯柴森，随着生产效率的提高，钻石有没有变成大路货的希望——或者说是危险？他说，“如果一种材料能使iPhone提速1000倍，那我敢保证，这种材料用在手机上要比用作珠宝值当得多。”

人造钻石与天然钻石真有那么大差异吗？

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