阿波羅新聞網生活 > 投資理財 > 正文

這個男人 在矽谷種鑽石:未來鑽石將會很廉價

Diamond Foundry CEO馬丁·羅斯柴森

幾個世紀以來,人們為開採鑽石,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,就有人們搜尋鑽石的身影。在那裡,浴火重生的史前遺碳從地核中噴出,在人們的想像中佔據了特殊的一席。

但如今,尋找鑽石已不用如此費力,也無需如此“骯髒”。

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倉庫。正是在那兒一個窗明几淨的房間里,我目睹了一塊鑽石的誕生。說親眼目睹有些誇張,因為那光線太過耀眼,令人無法直視。確切來說,鑽石是在一個反應器內部誕生的。這個反應器跟數據中心那些成排的設備沒什麼兩樣,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

1

一道幽靈般的藍光從一塊玻璃的邊緣透出。“你看到的是鑽石培育過程中釋放的光。”Diamond Foundry聯合創始人、首席技術官傑里米·舒爾茲(Jeremy Scholz)說。該公司在實驗室生產鑽石,它被稱為“人工培育鑽石”。在反應啟動之前,舒爾茲關閉了電腦屏幕,並告訴我不能使用手機。“含碳氣體通電後,就會像日光燈一樣發光。”

反應室大小相當於一個保齡球,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。反應室內發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“從氣體中培養出固體物質”。

內里放置一塊12毫米厚的薄板,又稱“鑽石種子”。它被暴露在各種化學物質之中,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,功率足以驅動18輪卡車,溫度比太陽還高。說起來,鑽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。

“這些不是人造鑽石,它們不像人造纖維那樣是人造的。它們是真鑽,是培育出來的。”——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。“這些不是人造鑽石,它們不像人造纖維那樣是人造的,人造纖維與天然纖維屬於兩種不同的材料。”該公司CEO馬丁·羅斯柴森(Martin Roscheisen)說,“它們是真鑽,是培育出來的。”他戴著半透明的護目鏡,時而皺起額頭,同已故演員羅賓·威廉姆斯有幾分相像。

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,我越發覺得它微不足道。我用透鏡細看起來。終於,鑽石的光芒——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——在我眼裡,它跟我女兒地質工具箱里那些石塊沒什麼兩樣。

然而,等它經過天然鑽石加工師的切割和拋光,便釋放出了鑽石獨有的璀璨光芒。此時,我已看不出它是人造的——其他人想必也看不出。

2

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,同後來的谷歌創始人謝爾蓋·布林(Sergey Brin)和拉里·佩奇(Larry Page)是同學。

他是一名連續創業者,參與過一系列獨角獸企業的創建,其中包括eGroups、TradingDynamis和FindLaw。後來,他又與人聯手創立Nanosolar,面向市場推出經濟適用型的超薄太陽能電池板(厚度僅為傳統技術的十分之一左右)。

在Nanosolar時,羅斯柴森僱傭了舒爾茲。此前,舒爾茲在波音公司從事無人駕駛直升機的研製。“有趣是有趣,但我想從事一項規模小一點、靈活一點的事業。”舒爾茲說。羅斯柴森打趣說,他們在Nanosolar時,發明了“舒爾茲工程學”一詞,專指他搗鼓出大型複雜工具的能力。

Nanosolar於2013年倒閉,羅斯柴森將其歸咎於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。由於Nanosolar的很大一部分工作都涉及利用化學氣相沉積來製造太陽能電池板,於是,他們很快意識到,太陽能領域的這項技術突破可以應用於鑽石培育,改進原本笨拙的實驗室工藝,實現速度和工業效率的提升。

“這個產業存在巨大的缺口——我們可以利用在矽谷的所有人脈,為其引入合適的技術。”舒爾茲說。

2013年,這家新組建的公司開始運營。在兩年時間裡,團隊默默努力,不斷調整參數,試圖以全新的速度、質量與效率,在實驗室內培育出鑽石。他們希望將“實驗室培育鑽石”中的“實驗室”一詞去掉,將其變成工業產品。他們循序漸進,先從工業設備中使用的褐色鑽石著手,這種鑽石的製造難度相對較低。鑽石培育出來後,他們所做的第一件事,就是帶到珠寶店去檢驗。“他說質量不高。”舒爾茲回憶起當時的情景。但最重要的是,珠寶商說,這是一顆質量不高的鑽石。

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”。“這是一項絕對綠色的生產工藝。”羅斯柴森說,“我們消耗的是兩大溫室氣體,甲烷和二氧化碳,得到的是鑽石,副產物是氧氣和水。”

Diamond Foundry聯合創始人、首席技術官傑里米·舒爾茲

在實驗室培育鑽石,這一點也不新鮮,但Diamond Foundry認為,技術的改進,加之人們對鑽石開採中各種倫理道德的觀念轉變,為顛覆這個行業提供了機會。“我們是奢侈品零售領域增長最快的企業。”羅斯柴森宣稱。他說,該公司的鑽石出現在Barneys等高端商店和Spence Diamonds等零售商的貨柜上,後者自稱提供“既具有社會責任感、又璀璨驚艷”的手工寶石。

現在的消費者能接受實驗室培育出的鑽戒作為他們的訂婚戒指嗎?也許吧。

儘管實驗室培育鑽石只佔每年總產值的不到1%,但變化已開始顯現:2016年,美國最大的珠寶生產商Stuller也加入了國際培育鑽石協會。然而對Diamond Foundry來說,真正的獎賞或許並不是永恆的愛情,而是摩爾定律——別忘了,這畢竟是矽谷。

3

一直以來,人們都在嘗試製造鑽石,但與其說是為了裝飾,不如說是出於工業需要。1955年,美國物理化學家H.特雷西·霍爾(H Tracy Hall)在供職於通用電氣的超壓計劃時,使用一個斥巨資定製的大型壓機,造出了第一批人造鑽石。“我的手開始顫抖;心臟加速跳動。”霍爾寫道,“幾十顆微型……晶體在我眼前閃閃發光。”

杜克大學電氣、計算機工程與材料學系的傑夫·格拉斯(Jeff Glass)教授說,高壓和高溫“模擬了地底的環境。你要做的就是儘可能地擠壓碳。”只要擁有合適的技術手段,外加一點運氣,它就能重新結晶,成為鑽石。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,製造鑽石——後來,這種工藝得到蘇聯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鑽石生產的大學項目之一。“其實是因為不甘落後。”他說,有關人造鑽石的傳言引來了美國政府的興趣(以及資金)。“這是真的嗎?我們不想被人甩到後頭。”

左:Diamond Foundry的等離子室出爐的原石右:經專業人士切割、拋光之後的鑽石

在稀缺性、市場營銷和璀璨外觀的驅使之下,鑽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。

“它的能耐令人驚嘆,集各種截然不同的屬性於一身。”格拉斯說,“這一種材料能頂幾十種不同的材料。”鑽石的硬度極大,做鑽頭再好不過,能做手術,也能切割馬路。此外,碳的生物相容性使之能充當醫療植入物。

鑽石也可以做半導體元件。半導體晶片的製造過程,其實就是向一個化學氣相沉積反應室內添加硅。鑽石的耐熱性遠勝於硅——隨著電子設備的性能日益強大,鑽石就成了理想的材料。在一些實驗中,鑽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。”——杜克大學教授傑夫·格拉斯

正如Diamond Foundary首席科學官詹姆斯·巴特勒(James Butler)所言,“鑽石的導熱性是銅的五倍,同時卻又是電絕緣體。”只要看看正在研發中的鑽石的各種用途,作家尼爾·斯蒂芬森(Neal Stephensen)的先見之明就開始顯現:在他1995年的著作《鑽石時代》(The Diamond Age)中,鑽石被大量製造出來,以至於後來,它變得比玻璃還要廉價。

那麼,化學氣相沉積到底是怎樣一種過程呢?要製造鑽石,需要給氣體通電,格拉斯稱之為“氣相的激發”。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,製造出一顆鑽石。”他說,他曾用乙炔焊槍製造過鑽石。

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,使一切協調一致,從而在某個表面上形成固體”——此處的固體就是最原始的鑽石“種子”(鑽石培育出來後,它將被剝離並重新利用)。這個過程需要極高的能量密度,而且極不穩定。舒爾茲指出,這些電能若是管理不慎,就會侵蝕反應室內壁,或者破壞正在製造的鑽石。

羅斯柴森曾經問過這樣一個問題:“沒有閃電,怎能從雲層中捕獲電力?”舒爾茲偏偏就能跳過電閃雷鳴,直接捕獲電能。

4如何給鑽石估價?

重量:要計算一顆鑽石的價值,就得考慮鑽石的重量。

清澈度:在10倍放大鏡下,觀察鑽石的內部瑕疵。

色澤:參照比色石,對色澤進行分級。

切割:對照一組標準,衡量鑽石的切割角度及長度比例。

高能激發會產生一場原子雨。這些原子會附著到已有的鑽石種子的表面。就像“俄羅斯方塊”遊戲一樣,落下的原子必須與已有的結構咬合。但凡化學構成和計算稍有偏差,或是速度快了一點,原子就會跑偏。有時,分子還會遊盪開來,弄髒反應室。你得到的可能是一種多晶體結構(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。”格拉斯說。他還表示,哪怕是一星半點的雜質,也會“破壞最終結果的光學性質”。很多早期的實驗室製品就含有天然鑽石中不具備的元素,比如金屬夾雜物。舒爾茲說,“這樣的話,磁鐵就可以吸走你的鑽石。”

實驗室培育鑽石的工藝和科學已經非常先進,“我們已經能夠培育出比天然鑽石更完美的鑽石”,巴特勒說。對普通人,乃至普通珠寶商來說,這兩種鑽石的外形十分相似(Diamond Foundry的鑽石都帶有激光刻字,以區別於天然鑽石。)它們的不同之處在於,天然鑽石會帶有開採地特有的微量雜質,而這些成分只有在先進的光譜儀下才會顯現出來。

巴特勒指出,天然鑽石就如同雪花,每一顆都獨一無二。這適合珠寶,但不適合電子設備。“比如,iPhone要採用某個鑽石裝置,你肯定想要幾百萬個同樣的裝置。要是靠開採,你去哪兒找100萬顆一模一樣的鑽石呢?”

Diamond Foundry的成品鑽石。它提供“公主”“橢圓”等傳統切割方式,也有“靶心”“圓頂”等高端切割方式

80年代,巴特勒供職於美國海軍的一個實驗室,他很快就進入了“化學氣相沉積”鑽石行當,開始為Apollo等影響甚廣的實驗室培育鑽石公司服務(Apollo後來破產)。他說,之所以加入Diamond Foundry是因為,他相信該公司即將“突破現有技術”。

“當初要是沒有那些融資、營銷、品牌打造等等,這種技術本身是不會成功的。”換言之,他認為,這種顛覆性的鑽石、硅的潛在代替者,還需要一點矽谷魔法的幫助。

大衛·艾倫·威格韋瑟(David Alan Wegweiser)的工作室距紐約“鑽石區”(譯註:美國珠寶交易的聚集區)僅有幾個街區。他的“大衛·艾倫珠寶”品牌專門提供珠寶定製服務。鑽石在他的作品中舉足輕重。他曾給人當學徒,清潔工作台和工具。在他自立門戶之前,就開始為鑽石交易商設計獨一無二的商品。

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。一個月後,“他又拿來一顆寶石,不比上回的差,這讓我大吃一驚。”他想再做一枚同樣的戒指。仔細查看後,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培育出一顆鑽石……但我們鑽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。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,她依然願意擁有天然藍寶石,享受它帶來的滿足感。

5

一直以來,鑽石生產商都試圖強調鑽石的獨特性(最近的一句宣傳語是“真品皆稀有”)和它久遠的地質年代。鑽石行業分析師保羅·齊尼斯基(Paul Zimnisky)談到,“多數天然鑽石都形成於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。”

對於這種說法,羅斯柴森並不陌生,他很快就反駁道:“我們的工具可以在兩周內培育出一顆鑽石。”人們通常的反應是:“這麼快?”這時,他會解釋說,鑽石在地球內部形成時,也就需要這麼點時間。“然後,它們就在地底下躺了10億年。”他笑著說,“但我們鑽石中的原子跟宇宙一樣古老。”

Diamond Foundry等離子室,也就是發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年代,也不在舉世無雙的特性,那麼,實驗室培育鑽石的賣點究竟在哪兒呢?低廉的價格嗎?“除了超大號的鑽石,我們對普通鑽石的定價是非常有競爭力的。”羅斯柴森說,“一般比網上賣的那些便宜7%~10%。”

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,相比起天然鑽石的開採,Diamond Foundry的產品更難實現規模化。他說,“我們的鑽石比眼下任何天然鑽石都要稀有。”

齊尼斯基指出,天然鑽石一直是一種“韋伯倫商品”(又稱炫耀性消費品),有著奇特的供需關係。“市場對產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,它採用了兩種方式,其一是強調其產品為真鑽——化學、晶體學、本體論意義上的真鑽——而不是簡單地給方晶鋯石等材料塗上高科技的光澤。

其次是推廣“鑽石2.0”概念——天然鑽石的美麗與璀璨,它都不缺,同時,又不必憂心環境污染、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:他們要足夠關心社會價值,同時對於真鑽的定義,要求還不能太高。

在這一切的上方,還遊盪著鑽石半導體的幽靈,它的存在顛覆了鑽石的價值問題。“在更高性能的電子應用中,大多數人手上戴的鑽石都一無是處。”巴特勒說。我問羅斯柴森,隨著生產效率的提高,鑽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得多

阿波羅網責任編輯:李華 來源:虎嗅APP 轉載請註明作者、出處並保持完整。

投資理財熱門

相關新聞

➕ 更多同類相關新聞