炼金术从传说走向现实？天然黄金的“高贵”还能持续多久？

2024年年初，“尔滨”和江西的特产互赠让网友们纷纷发出“你有这个不告诉我？”的感叹，并自发地展开了一场全国范围内的“农业大摸底”行动。摸底之下，可谓是惊喜连连，甚至在一些非农业领域，也被大家挖掘出不少认知之外的“新特产”。

素以产粮闻名的中原大省河南，就交出了一份闪闪发光的答卷——据统计，中国人造金刚石年产能占全球的50%以上，其中超过90%的产能都在河南，有“人造钻石之都”称号的河南柘城县年产钻石单晶15亿克拉。且当下人造钻石的技术已趋于成熟，到了以假乱真的地步，受此影响，国际钻石价格也随之“跳水”，“钻石恒久远，一颗永流传”早已成为过去式。这种变化让人不禁发问，既然钻石都能人工生产了，那么在婚恋市场乃至整个金融市场上都长期占据重要位置且单价不断攀登新高峰的“硬通货”——黄金，是否有通过人工量产，将黄金单价“打下来”的可能呢？

砂金

天外之物还是大地馈赠？

很早之前，人类就曾进行过无数次“人造黄金”的尝试。无论是《史记》中在丹砂中炼出金子，或是中世纪炼金师“点石成金”的秘法，在现代都被认定为是“虚假宣传”。如果选择抄人造钻石的作业，那么，我们通过人工还原黄金的形成过程，就有可能让人造黄金变为现实。所以，想要人造黄金，首先要回答的问题就是——“黄金是怎么形成的？”

地球上的黄金究竟是从哪里来的？最初的黄金是“恒星最后的余晖”，它们来自宇宙中的恒星核融合。当恒星死亡时，会发生超新星爆炸或中子星合并等剧烈的天文现象，并释放出巨大的能量和物质，其中就包括黄金这样的重元素。这些重元素随着尘埃和气体飘散在宇宙中，最终有一部分来到地球。

在地球形成之初，由于小行星的频繁撞击产生的热能，使得地球呈熔融状态，由于黄金的密度较大，在这个过程中它逐渐下沉到地球内部，仅有极少数留在了地球表面。而后在地球长达46亿年的演化过程中，地球板块运动又通过地下岩浆将一部分黄金带到地表，等到冷却后就形成含金成矿带。

这部分“重见天日”的黄金，根据形成原因的不同，可分为脉金和砂金。

所谓脉金，是形成于岩脉中，主要是中、低温热液成因的含金石英脉矿床。当矿石含有天然金时，金会以粒状或微观粒子状态藏在岩石中，这种矿床中除了自然金之外，还常见黄铁矿、黄铜矿、毒砂等其他多种矿物；而砂金则是由于黄金对化学风化具有较强的抵抗能力，在外界温度变化、流水侵蚀等物理风化作用下岩石变得破碎，原本存在于岩石中的细小金子颗粒就保留在土壤层中，或是随着流水被冲向远方，沉淀在河床底部的低洼处或海洋浅滩处，于是就形成了砂金。

不过，即使具有不同的表现形式，黄金的诞生都与核聚变、核裂变具有密切的关系。那么在当下的技术条件下，是否可以通过核聚变过程产生黄金，从而达到人造黄金的目的呢？

答案是，可以。

撞出黄金或是大海捞金？

1941年，美国哈佛大学的班布里奇博士带领科研小组成员，首次成功利用“慢中子技术”将比金原子序数大1的汞（80号元素）变成了金（79号元素）；无独有偶，在近40年后的1980年，美国劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员用同样的方法将铋（83号元素）转变成了金（79号元素）。他们所使用的“生金”利器，正是高能粒子加速器。

大型强子对撞机（概念图）

由于世间万物都是由原子构成的，而原子是由原子核和核外电子组成。原子核中，质子数的数量决定了原子是哪一种元素。根据这一原理，金元素含有79个质子，我们只需要想办法制造出79个质子的原子核，就可以顺利地进行人造黄金的制备。上述的两次实验，正是美国科学家利用原子对撞机的原理，使用与黄金原子数量相近的元素，通过原子核对撞方法生成了人造黄金。

到1997年时，日本科学家松本高明通过核种变换技术再次完成了人造黄金。他利用高能伽马射线对1.34吨汞进行了长达70天的照射，使汞失去一个质子而变为新的原子，最终在实验结束后得到744克黄金。

这样看来，人造黄金似乎并不困难，然而越来越贵的黄金单价显然证明，这些方法并没有“推而广之”。那么，究竟是什么原因阻止了人造黄金大行其道的步伐？

是巨大的时间成本和经济成本，以及极低的投入产出比。

首先，利用高能粒子加速器的成本太高。研究人员发现，制造1g黄金，花费的时间居然比核聚变形成金元素的时间还要长！其次，换用原子对撞机后，其随机性大大增加，实验中得到金元素的比例不足40%。而松本高明的核变种技术由于涉及核反应，其中巨大的能量损耗令人咋舌。据松本高明透露，该实验共计花费1.5亿日元（约合人民币1000万元），最后仅得到了744克的黄金（约合人民币28万元）。这样劳心劳力的制作方法，其实验成本已经远远超过了物品实际价值，且实验条件极为苛刻，并不具备量产的潜力。

人造之路不通，那么选择“开源”是否可行呢？除了在地表中，海洋中同样蕴含着大量黄金，据估计，海洋中的黄金总储量约在100亿吨。人类至今也不过开采了陆地矿藏的17万吨黄金，与海洋黄金的蕴藏量相比，只能算是“毛毛雨”。然而，想要做“海中金”的搬运工同样不易。

由于水中金的浓度极低，一般仅为0.001~0.5毫克/吨，平均为0.0112毫克/吨，提取极其困难。且海水中的金主要呈可溶的非离子状态，呈离子态或散粒状的金只占海水中金总量的20%左右，通过吸附法、离子交换法及沉淀法等，人们曾经进行了一些在海水中提取黄金的尝试，如在第一次世界大战之后，德国有位科学家采取了约4000份水样进行化验和提取试验，最终证明从海水中提取黄金不具备商业上的可行性，提取黄金的成本远比黄金本身要贵得多；在19世纪90年代和20世纪初，美国和英国又分别有人宣称成功地从海水中提取了黄金，后来也被证实是谎言。

综合看来，由于技术限制和成本限制，目前人造黄金的梦想在现实中还并不可行。除了进一步提升自然金的开采效率之外，对现有黄金制品或者含黄金配件中再生金进行回收利用仍是现阶段的主流办法。据了解，每吨废旧手机可以提炼约200克黄金，不少人形象地将其描述为“下一个金矿就隐藏在手机里”，而人造黄金这个人类“自古以来”的梦想，仍要仰赖进一步的技术进步和空间开发。