科技进步为炼金术带来新曙光

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原创 | Odaily 星球日报（@OdailyChina）

在漫长的人类历史中，“将石头变为黄金”始终是一种令人向往的终极幻想。

从中世纪的欧洲阴暗实验室到东方帝王探寻的丹炉，众多炼金术士和科学巨头——包括现代物理学奠基人艾萨克·牛顿——都曾追寻炼金术的奥秘，企图从廉价的铅或水银中提炼出闪耀的黄金。然而，经过数千年的努力，这些尝试无一例外地以失败告终。

随着现代化学体系的建立，人类终于意识到化学反应仅限于原子外层电子云的变化，而无法改变原子核内部的质子数。第79号元素金（Au）与第80号元素汞（Hg）之间的“一粒质子之隔”，在化学层面上形成了不可逾越的鸿沟。

因此，在现代金融与物理基础知识中，黄金被视为自然界中不可人为仿造的终极稀缺资源——地球上的每一克黄金，都源于数十亿年前的超新星爆发或中子星碰撞等宇宙级灾变。黄金之所以能够成为跨越千年的硬通货与价值储存的基石，正是基于这一“物理不可增发”的定律。

然而，这一延续数千年的逻辑，正在旧金山市中心的一家实验室中受到前所未有的挑战。

10月22日，硅谷核聚变初创公司Marathon Fusion高调宣布，他们在上个月成功展示了一种高速率的现代“炼金术”——利用核聚变产生的高能中子流，将水银（汞）转化为真正的、稳定的黄金，且这一转化速率一举打破了欧洲核子研究中心（CERN）预计到2025年创下的纪录，提升了整整10倍。

Marathon Fusion究竟是怎样的公司？“变汞为金”是否真的有科学依据？当“炼金术”走入现实，黄金的稀缺性叙事会否被颠覆？答案都要从这家硅谷硬科技初创公司独特的技术路线说起。

Marathon Fusion成立于2023年，由前谷歌CEO施密特基金会（Schmidt Futures）科学政策研究员Kyle Schiller（CEO）和前SpaceX推进器工程师、拥有普林斯顿等离子体物理背景的Adam Rutkowski（CTO）联合创立。

公司成立之初，Marathon Fusion获得了约400万美元的美国政府资助，并完成了590万美元的种子轮融资。最初，该公司专注于解决核聚变反应堆的“氚燃料循环与分离”难题；然而在2025年的研发过程中，团队意外发现了一条颠覆性的经济道路——与其等待数十年后通过核聚变卖电，不如先利用聚变产生的高能中子流进行“核嬗变”（Transmutation），通过联产黄金和高价值的医用同位素实现商业闭环。目前，这支只有28人的团队，博士比例不足五分之一，正在努力从零开始构建一套“全栈式核聚变”装置。

深入分析Marathon Fusion披露的技术路线及实验视频，可以发现他们所宣传的“变汞为金”并非一场简单的科学魔术，而是其雄心勃勃的“规模化核嬗变”（Scalable Transmutation）商业蓝图中的核心环节。

与大多数追求大型发电的核聚变公司不同，Marathon Fusion选择了一条极为务实的工程捷径——束流驱动聚变（Beam-Driven Fusion）。

在官方发布的技术视频中，其第一代反应堆的工作原理十分清晰：首先，将金属锂熔化并蒸发附着在一块固态铜板上，然后让这层锂吸附饱和的氢同位素（氚），形成固态靶标；接着，将氘气电离并通过高压电场加速，用高能氘离子束直接轰击靶标，从而引发氘-氚（D-T）核聚变。

这一架构并非凭空而来。早在20世纪80年代，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）就曾使用类似的旋转氚靶中子源（RTNS-II）在高聚变功率密度下稳定运行超过25000小时。

Marathon Fusion结合了现代熔融锂处理、射频离子生成和等离子体离心机技术——就在上周，他们刚刚打破了苏联保持40年的等离子体离心机同位素富集纪录——将这一经典架构重新商业化。Marathon Fusion的目标是在直径仅1厘米的靶标上，每秒持续轰击一万亿个高能中子，并在未来一年内实现“每个月将聚变功率密度翻一番”，预计在2027年向首批合作伙伴交付第一代商用反应堆。

既然化学方法无法制造黄金，核物理又是如何实现的呢？答案在于14.1 MeV（兆电子伏特）的聚变高能中子。

每次氘-氚聚变反应都会以极高的速度弹射出一颗能量高达14.1 MeV的中子。当这颗“超级子弹”轰击自然界中的稳定同位素汞-198时，会发生（n, 2n）核反应——即一颗中子撞入时，将原子核内的另一颗中子也撞飞出去，共飞出两颗中子。

此时，失去中子的汞-198变为不稳定的放射性同位素汞-197。经过几天的半衰期衰变（电子俘获），汞-197核内的一个质子转化为中子，汞顺理成章地转变为第79号元素——黄金-197，这也是自然界中唯一稳定的黄金同位素。

这一过程之所以必须依赖核聚变，是因为触发反应所需的能量门槛约为6 MeV以上，传统核裂变发电厂产生的中子能量过低，无法激发汞原子核；而聚变反应堆每次点火都能精准制造这种高能中子。更重要的是，在Marathon Fusion的反应堆设计中，被打飞的那两颗中子不会被浪费，它们将继续轰击包层中的锂-6，从而分裂产生反应堆所需的燃料氚（Tritium）和氦-4，最终实现“发电+繁育燃料+炼金”的多重目标。

尽管“造黄金”听起来极具吸引力，但在当前阶段，Marathon Fusion真正的商业核心其实是稀有医用同位素（Medical Isotopes）。

医用同位素被誉为现代精准医疗领域的“生物核导弹”——与特定靶向分子结合并注入患者体内后，它能精准锁定肿瘤，利用自身衰变释放的射线从内部定点清除癌细胞，而不损伤周围健康组织。然而，这类同位素的半衰期通常极短（无法长期储存，必须立即使用），且全球仅存的几座老旧裂变研究堆产能早已接近极限。极度供需失衡使其在医药市场上以“微克”甚至“毫居里”计价，折算成克重后的单价高达数千万乃至数百亿美元，是地球上单位价值最昂贵的物质之一。

近年来，靶向放射疗法（Targeted Radiotherapy）在癌症治疗领域迎来了爆炸式增长。诺华（Novartis）推出的前列腺癌核药Pluvicto单剂售价高达4.25万美元，去年销售额达19亿美元，甚至一度因上游同位素产能短缺被迫暂停接收新患者；礼来、百时美施