從 CVD 鑽石研發談“牛糞變鑽石”之意涵與對珠寶市場之衝擊

作者：魏 思 凱

最近電視媒體以及平面媒體不斷的以“ 牛糞變鑽石 珠寶界震驚 ”作大篇幅的報導。這是由中央研究院院士毛河光先生和研究夥伴赫姆利先生所研究問世。他 根據鑽石是在地底下必須承受超高壓力的狀況下始形成 ，因此 使用高度甲烷中與鑽石一樣的碳分子，累積到原鑽石上，而使得鑽石結晶成為較大克拉的人造寶石 。這個利用高壓使 『鑽石快速長大』 的實驗，自然有申請專利，並曾經在今年五月間，於日本和美國公開展示了一顆 10 克拉的 CVD 合成鑽石，撼動學術界與珠寶界。

鑽石恆久遠 (DIAMOND IS FOREVER) ！ 這早已是一句經典，一直用於珠寶市場與代表堅貞的愛情之傳頌，甚或被視為身分地位的象徵。毛博士以非常煞風景的語氣說：「 牛糞就可以做鑽石 」！ 真正顛覆了一般人對於鑽石的價值觀。

此論述與發明一出現在媒體上，我教學的學生與珠寶業者便接二連三的提出了他們的看法，並質疑未來鑽石市場的變遷與因應之道。

其實，我的看法倒挺樂觀的；無論毛河光先生是根據鑽石本身的碳成分，與必須具備高溫高壓的環境，才能形成之原理所研發出的鑽石，或是在三年前他們便已公開發表 CVD(Chemical Vapor Deposition) ─化學氣象沈澱的鑽石之 研發，當時因無法突破鑽石生長之速度，結晶出來之鑽石普遍帶棕黃色，成為寶石級的條件自然便降低許多。但是， 我們仍然應該予以喝采 ！因為如此的人工鑽石的產生，未來可能取代半導體產業中的矽，作出更小、更快、更省電、更耐熱的晶片，可把電腦主機縮小幾百倍！相信藉由此等方法所研發出來的“人造鑽石”，將會帶來另一場工業革命， 它針對電腦或之前使用晶矽片之電器用品，絕對造成極大之貢獻！

但是，反觀 成為貴重寶石的三大要件─美觀性、耐用性、稀有性 ；若珠寶缺乏稀有性，尤其又是量產的寶石，同時更是實驗室所出產之合成品，在市場供需法則上，的確會造成價錢難以提昇的情況。再參考毛博士以一位學者的角度，去研判對珠寶的價值觀，我想這絕對是不能放在一起相提並論的。

我很佩服毛博士的專業學養與研究創造之精神，我也很尊敬他想破解一般人對於鑽石追求的迷思，更對於他的預言：「廿一世紀是鑽石的年代！廿世紀最重要的發明是電腦，廿一世紀最重要的發明是會長大的鑽石！有一天，價廉物美的鑽石會取代矽在半導體的角色，矽谷會變成鑽石谷，將使人類科技進入另一世界。」在此，以身為一位珠寶鑑定師與教學和珠寶顧問的立場，我認為以 CVD 方式所製造之鑽石，甚或從實驗室生產之其他鑽石替代石，其正確的定義該以─『人造品或合成品』作區隔。

以過去珠寶歷史的紀錄，每當合成寶石的出現，的確都造成不小的衝擊；例如 西元 1885 年 在實驗室生產，且第一個販售出的合成紅寶石，其目的不外乎在於模仿天然紅寶石，市場當時稱之為“ 日內瓦紅寶” (Geneva Rubies) 。在鑑定方法尚未出現之前，的確讓許多想要購買天然 ( 大自然所生產 ) 紅寶石的人怯步；在合成的結構中，天然紅藍寶 ( 剛玉家族 ) 與人造的紅藍寶，論其化學成分同為三氧化二鋁，折射率同為 1.762-1.77.( 雙折色 ) ，比重同為 4 ，硬度同為 9 ，結晶型態同為六方晶系。從這裡我們可了解， 天然寶石與合成寶石具有相同的化學組成、結晶構造、光學原理及物理現象 。唯一所不同的是，合成紅藍寶的內含物與天然的紅藍寶是不同的！合成品可在實驗室中大量生產製造，如果依據市場供需原理，與天然跟人造品區分，這一百多年來並沒有改變人類對天然紅寶的喜愛，即使合成紅寶只需花費幾百塊功夫，但是貴重的天然紅寶依然在市場上屹立不搖，尤其是克拉數較大而品質絕佳的紅寶石之價位，經常令人咋舌。

再列舉另一個例子：在 西元 1911 年，德國的 E.g.Faroen 帶領研究合成祖母綠， 直到 1938 年才真正使它達到商業用途 ( 可作為珠寶佩戴的意思 ) ；當時稱之為 Igmerald ，但在西元 1942 年時便放棄生產了。 而真正商業化的合成祖母綠是在 1946 年開始，經由 15 年的實驗，在舊金山的 Carroll Chatham 生產出寶石級的合成祖母綠 ；雖然在這些合成品研發問世之初，的確產生了不小的騷動，但是，當寶石鑑定實驗室─如著名的 GIA 找出破解的方法之後，很快的又使得珠寶市場回歸到，將市場需求作為指標的天然品與合成品，很自然的形成璧壘分明的狀況。

同樣的， 合成摩星石 (Synthetic Moissanite) 又稱合成碳矽石或音譯為合成莫桑石，它在珠寶市場出現的時間大約是 1995 年 ，當時並未達到量產的階段，市場上也並未研發出一套有效的儀器予以測定； 直至 1997 年六月，可用來測試區分天然鑽石與合成摩星石的儀器才陸續發明上市，珠寶界也因此注入了一顆定心丸。

毛河光先生所開發的十克拉、透明無色的合成 CVD 鑽石，若依毛博士的看法：『鑽石其實是珠寶最沒有價值的一部分，它只是虛華的裝飾品，鑽石的價格都是人為炒作的，在我看來鑽石不該那麼貴，鑽石大量生產後，可以更平價，有更多元的功能，鑽石除了硬度最高，還是很好的導熱及切割、研磨的工具，未來可以在醫療上及電子元件上有很大的用途。』

以 CVD 所量產之合成鑽石，未來在工業用途上絕對可以肯定毛博士建立了一個工業上的重大突破與貢獻；但是，站在珠寶的市場流通法則，我仍然難以認同毛河光先生的看法。

若是，天然鑽石只需要幾個月、甚至更短的時間便可形成，而在開採的技術與人力的運作，也同樣易如反掌的條件下，我們的確可以堅信鑽石的價格是炒作出來的；但是追溯天然鑽石在大自然中的結晶之時間，甚至超越一部人類的歷史，比之於實驗室所能無限量產之人造鑽石，對於擁有它的人而言，感受絕對不同； 人造品 ( 合成品 ) 與天然的物品，不管在實質或精神意義上，絕不能相提並論。