【文/观察者网专栏作者 鲍韶山，翻译/鲸生】
5月底哈工大博士生的一场集体婚礼上，学校为新人们送上的“钻戒”，让香港《南华早报》写了一篇深度报道。
文章称，这枚钻戒上的钻石由哈工大朱嘉琦教授团队自主研制，而该团队采用的技术在理论上可以制造出各种形状和尺寸的高纯度单晶金刚石。报道认为，中国人造钻石正在经历从婚饰珠宝向“AI芯片散热王牌”的战略级产业跨越。
过去这一年多来，外界对中国供应链能力的关注，很大程度集中在所谓“稀土元素”（REE）等关键矿产上。随着中国反制美国关税、并对稀土出口实施许可管制，美国的经济脆弱性被清晰地暴露出来。美国对这一领域的敏感性十分明显，这一议题甚至成为中美两国磋商谈判的重要内容之一。
但事实上，中国在上游材料领域的优势并不只限于稀土。另一个重要领域正是上文提及的培育钻石（Lab-grown diamond, LGD）产业，也称为合成钻石或人造钻石。
《南华早报》：一块篮球般大小的钻石晶圆，会成为中国在AI竞赛中的王牌吗
培育钻石产业代表了材料科学与全球供应链的一次范式转变。不同于在极端地质条件下历经了数十亿年才形成的天然钻石，培育钻石是在可控的实验室环境中，通过高压高温（HPHT）和化学气相沉积（CVD）等先进技术制造而成。这些方法复制了天然钻石的碳晶体结构，使其在化学、物理和光学性质上与天然钻石完全一致。
中国在这一领域逐步崛起为主导者的过程，最早可追溯至20世纪60年代。当时，出于军事需要，中国首次合成了工业用钻石。到2026年，中国已生产全球60%以上的培育钻石，宝石级毛坯年产量超过2200万克拉，工业级产品更是占据全球95%-98%的份额。如此的规模，使得培育钻石在中国从一种小众创新项目转变为战略性资源：既支撑了高科技产业进步，也冲击了传统市场格局。
中国培育钻石产业的发展，与其整体工业战略紧密相连。来自国家的支持、以河南省为代表的产业集群以及规模化带来的成本优势，共同推动其扩张。从1963年中国制成第一颗HPHT钻石的第一小步开始算起，到2024年，随着技术成熟和能源供应充足，产量同比增长了144%。这一增长不仅体现在数量上，更体现出中国在关键材料上游的掌控力，与其在稀土领域的优势相呼应。
2025年7月9日，河南柘城的一家人造钻石企业钻石生产、销售两旺。河南柘城被誉为“钻石之都”，官方数据显示，柘城县年产金刚石单晶60亿克拉、金刚石微粉150亿克拉。图为人造钻石成品吸引消费者观赏。 中新社发 王中举 摄 IC Photo
而下游影响也扩散至多个领域：培育钻石可用于精密工具、电子产品散热以及量子技术，既能推动创新，也给构成依赖的行业带来风险。对美国而言，航空航天与国防领域暴露出供应链脆弱性，因为替代品的成本高昂、研发周期漫长。与此同时，印度的钻石抛光产业也面临经济冲击，就业流失与市场重组加剧了全球的紧张局势。
本文分析中国培育钻石产业的发展轨迹及其多重影响，认为“丰裕”既推动了产业进步，也放大了地缘政治与经济结构的不对称性。为使分析更为深入，我们引入皮耶罗·斯拉法（Piero Sraffa）在《用商品生产商品》（1960）中的理论框架。该框架从物质生产关系、固定与流动资本、以及技术系数（即投入产出的客观比例）出发，揭示可复制体系（如培育钻石制造）中“丰裕”与规模扩张的结构基础。
中国钻石培育产业的发展
中国的钻石培育之路始于20世纪中期，源于工业与战略需要。1963年，在冷战背景下，中国科学家成功利用HPHT法制成了首颗合成钻石，主要用于军用磨料和切削工具等应用。这种早期以工业级钻石为优先的发展路径，为后续的产业发展奠定了基础。20世纪80至90年代，随着化学气相沉积技术的进步——在真空腔体中逐层沉积碳原子——使得制造高纯度、大尺寸的宝石级晶体成为可能。
政府政策在产业扩张中发挥了关键作用。“中国制造2025”以及后续的五年规划将高端材料列为重点方向，为钻石合成提供补贴、研发经费与基础设施支持。河南省成为全球枢纽，拥有1000多家企业，形成了年产量上百万克拉、从原材料到设备的完整产业链。到2024年，中国宝石级毛坯产量达2200万克拉，占全球50%-63%；工业级的产量更高。预计2025-2032年的年复合增长率（CAGR）为7%-14.7%，国内市场规模将从74.9亿美元增长至224.5亿美元。
技术演进一直是关键所在。HPHT法因其成本效益高而在中国占据主导地位，该工艺原理是在5-6吉帕（GPa）的压力和1300-1600摄氏度的高温下压缩石墨，通常产出较小晶体并偶尔含有包裹体。CVD法因适用于电子级钻石而获得越来越多的关注，它能更精准地控制缺陷，适用于量子传感与半导体领域的应用。像SDS-E600反应器和更大尺寸的基板（可达20mm×20mm）等创新也提高了效率。中国的能源基础设施同样发挥关键作用：来自可再生能源（到2025年占总装机容量超过50%，包括1.4太瓦的风能和太阳能）的充足、低成本电力，以及特高压电网，确保了较高的能源投资回报率（EROEI），使得这些高耗能工艺变得可行。
这一发展凸显了固定资本——如HPHT压机和CVD反应器——是实现规模化生产的关键。可以将固定资本视为一种联合生产的形式：机器在多个周期中折旧，同时产出商品（钻石）以及“老化”的自身形态作为副产品。在培育钻石合成中，这些资本品体现了既往的劳动与材料，其效率曲线又使得在产业层面上可以实现稳定或接近稳定的收益。生产系数——即每单位钻石产出所需的能源、石墨和劳动力等投入的技术比率——随着规模扩大而保持稳定，甚至略有下降，因为固定资本在更大的产量中被摊薄。这种结构有利于产能的提升，即额外产出仅需渐进式的流动资本投入，从而导向丰裕，而不是简单的过剩。
这种丰裕与扩产能力，导致2025年宝石级钻石的价格稳定在每克拉约168美元，较2018年峰值下跌96%。这一现象契合斯拉法关于生产系数与供应链的理论框架：固定资本与可规模化的投入使得产出迅速扩大，而成本无需同比例上升，带来了丰裕而非简单的过剩。与此同时，这种丰裕也增强了韧性。2025年10月对工业合成钻石实施的出口管制，提升了中国的战略主动权。国内方面，优先考虑性价比与道德性的Z世代青年消费者需求激增，推动培育钻石成为“日常”珠宝。全球范围内，中国的模式与印度专注于CVD（占15%份额）和西方的小众高纯度路线形成对比，巩固了其上游主导地位。
2020年至2025年以来的天然钻石价格走势 钻石价格跟踪网站IDEX
总体来看，这一发展轨迹体现出中国在材料科学领域从模仿者到创新者的转变。通过将培育钻石融入工业生态体系，中国不仅实现了自给自足，还向全球输出丰裕，影响了全球市场价格与创新方向。但这种主导地位也给下游用户带来了依赖性的问题，正如在高科技领域所见到的那样。
对中国及全球产业的下游影响
培育钻石的普及产生了深远的下游效应，改变了依赖钻石独特属性（莫氏硬度10级、热导率高达2000 W/m·K、以及优异耐久性）的产业。2026年，工业应用占需求的60%-70%，年复合增长率为7%-11%；而整体市场规模估值为290-300亿美元，预计2032-2034年将达到440-980亿美元。
对中国而言，培育钻石的丰裕强化了本土工业。在制造业，合成钻石工具提升了航空航天与汽车工业的加工精度，降低成本与能耗；电子产品受益于氮化镓基的钻石衬底应用，助力了电动车与5G发展，且符合中国的半导体发展布局；新型领域如量子计算中的氮-空位中心钻石（NV-center diamonds）技术，使中国在下一代科技领域占据重要地位，2025年已在量子纠缠领域展示出突破。中国向抛光与销售环节攻城略地，提升附加值，缓解了原材料生产利润率低的问题。
关键在于，根据斯拉法理论，稳定且可调的生产系数，会使得丰裕推动的新应用不断涌现，在未能提前预知的下游应用中推动创新。今天，这可能包括新型量子传感器与先进水处理膜材料。在这些领域，培育钻石的多功能性正由此催生出不受资源稀缺性制约的全新产业。我们强调的可复制系统不受规模限制，这凸显了当增长系数确保产出超过投入时，这样的丰裕是如何实现的，由此产生的剩余将进一步推动实验与再投资。
全球范围内，培育钻石降低了“超级材料”的获取门槛。在光学领域，用于激光器的钻石窗口改进了防御系统；在热管理领域，它们使得人工智能芯片能够实现更密集的封装。市场分化现象开始显现，培育钻石正在蚕食天然钻石的市场，到2030年将占据珠宝市场20-50%的份额，导致2025年的天然钻石原石产量萎缩至约1亿克拉，价格下跌30%。
在几乎所有工业应用中，培育钻石都是可接受的替代品，对天然钻石施加了价格和收入压力，视需要而定。这种丰裕加速了可持续性：培育钻石减少了采矿给环境造成的破坏。在珠宝等民用领域，受道德偏好和可负担性的驱动，培育钻石的市场接受度正在提高，进一步将一个曾经的奢侈品商品化。必需品（如培育钻石这类可再生产的商品）与非必需品（如天然钻石这类稀缺资源）之间的区分阐明了这种压力：可再生产的丰裕通过源于实体生产结构而非市场波动的较低相对价格，压低了稀缺替代品的价值。
然而，其影响也包括造成脆弱性。地缘政治的紧张——体现在出口管制上——影响着供应链。对于依赖国而言，这种对上游控制类似于稀土元素领域的动态，可能将在贸易战中被武器化。
对美国航空航天及国防产业的下游风险
美国的航空航天和国防工业产值超过9000亿美元，其关键组成部分严重依赖合成钻石，导致面临中国在该行业主导地位带来的风险。培育钻石是精密工具（例如，用于加工航空钛合金的多晶钻石切削刀具）、高功率雷达的散热片以及导弹制导系统光学元件的核心组成部分。由于中国供应了约98%的工业级培育钻石，若供应中断——无论是通过出口管制还是贸易冲突升级——都可能导致美国航空航天和国防工业的生产停滞。而美国公司仅持有2到3个月的库存，这加剧了其脆弱性。
寻找替代品既不简单也不便宜。立方氮化硼或碳化钨等替代品缺乏钻石的热导率和硬度，导致在极端环境下性能更差——例如，工具效率损失40-80%。发展美国国内的培育钻石产能需要巨额投资：高温高压/化学气相沉积法的设施需耗资数亿美元兴建，还需要大量研发投资以达到与中国的规模生产相匹配的纯度。美国的钻石产量不足全球的5%，且受制于较高的能源成本（0.075-0.11美元/千瓦时，对比中国的0.08-0.09美元/千瓦时）还有监管障碍。时间延迟是最关键问题：据业内估计，美国实现规模化生产可能需要5至10年时间，涉及人才的获取（包括对专业知识进行逆向工程）和供应链重建。在航空航天领域，这样的延迟可能导致F-35战机生产陷入停滞；在国防领域，可能危及美国的高超音速武器研发与生产。
美国的F-35战斗机生产线
地缘政治上，这呼应了“硅幕”现象，即对极紫外光刻光学元件（依赖蔡司公司，也建立在获得钻石的基础上）的管制可能拖延了中国相关产业5至10年的发展。通过《芯片法案》之类促进制造业回流的努力只能在十年内减少10-20%的依赖，且存在机会成本，会挤占创新资金。从分析角度看，中国基于可再生电网的能源投资回报率优势加剧了这些风险，使美国的多元化努力面临结构性挑战，并可能在一个多极化世界中侵蚀美国的技术优势。斯拉法的框架进一步解释了这种不对称性：西方体系因碎片化的供应链和更高的投入成本，面临更高的有效生产系数，而中国一体化的固定资本能够实现产能丰裕，这使得多元化策略不仅在短期到中期内成本高昂，而且结构上低效。
对印度钻石市场的启示
印度作为全球最大的钻石抛光国，正面临培育钻石普及带来的严重经济冲击。传统上，该行业承担了全球90%的切割加工业务，雇佣约100万从业者，每年为印度贡献200至250亿美元的出口额。然而，培育钻石大幅削减了对天然钻石的需求，在2024-2025年间，受美国关税（高达50%）和价格暴跌影响，印度的出口额下降了16-50%。作为产业中心的苏拉特市报告称，有40万行业工人面临裁员或减薪，18个月内已报告超过70起与压力相关的自杀事件。
市场分化加剧了这一局面：培育钻石产量在2024年激增50%，达到645万克拉，但由于来自中国的丰裕供给，收入反而下降了45%。天然钻石重新定位为奢侈品，但培育钻石凭借可负担性占据主导，到2027年将占据美国珠宝市场14-20%的份额。关税使困境进一步恶化，可能导致2026财年收入减少28-30%。工厂转向生产培育钻石，但利润微薄，且对进口种子（豁免期截至2026年3月，之后需寻求延期）的依赖依然存在。
在社会层面，这扰乱了古吉拉特邦和马哈拉施特拉邦的民众生计，当地大量家庭依赖钻石行业工作维持生活。从分析层面看，印度转向培育钻石的生产（通过化学气相沉积法占据全球15%份额）提供了部分缓冲，但与中国的规模竞争限制了其收益。更广泛的影响包括选矿计划的受损和市场饱和，这凸显了培育钻石的丰裕虽然具有创新性，但在缺乏充分转型支持的情况下，如何摧毁了传统经济。斯拉法的客观主义观点强化了这一点：与不可再生产投入紧密相连的天然钻石经济，正遭受具有低系数的可再生产品培育钻石的蚕食，这种丰裕不仅带来价格压力，还迫使劳动力和资本从传统体系朝可规模化的体系重新配置。
结论
中国的培育钻石领域发展体现了战略前瞻性，从1960年代的必需品演进到2026年由丰裕驱动的主导地位。这种上游主导地位，依托能源效率和斯拉法生产动力学——其中固定资本和稳定系数实现了产能提升和创新——推动了下游电子产品、量子技术和制造业等领域的进步，同时挑战了天然钻石市场。对美国而言，航空航天和国防领域面临的供应链风险凸显了依赖的后果，而替代品的成本和延迟威胁着其国家安全。印度的市场动荡则揭示了从失业到经济收缩的人力成本。
最终，培育钻石展现了更广泛的不对称性：西方国家的回流努力在一大堆机会成本中，只能带来丁点的边际韧性，而中国正推动着未来技术的发展。政策制定者必须优先考虑多元化，但植根于斯拉法可再生产体系的丰裕势头，预示着一个两极分化的未来——对某些国家意味着可持续进步，对另一些国家则是带来颠覆性冲击。随着市场趋于稳定，伦理和监管层面的框架将决定这种光芒是持续闪耀还是逐渐消退。
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