地球上最稀缺的材料是什麼？

由於我們所在的星球自然資源有限，而星際開採又遙遙無期，因此我們的輿論和教育導向一直是強調要進行可持續發展。隨著人口的持續增加，人類對自然資源的消耗越來越大，隨之而來的礦產減少的消息或者枯竭的警告就會鋪天蓋地地在各個媒體頭條搶佔一席。那麼我們缺少的材料究竟是什麼？

智能手機，電腦等各種電子產品已經成為了日常生活中的必備品。生產這些產品需要消耗大量的自然資源。打個比方，生產智能手機需要大約六十至六十四種化學元素，其中大部分是金屬元素。『雖然這些金屬的使用量都很少，甚至可能少於1毫克』-德國奧格斯堡大學的化學家阿敏雷勒說，『但他們對於電子產品的作用卻是至關重要的。』這些重要的金屬元素包括常見的鐵，銅和鋁。還有一些不太常見的金屬元素，通常我們稱之為稀有金屬元素或稀土元素。很多製造業強國如德國，日本和美國都稱之為科技的種子。

稀有金屬資源受到世界工業大國的密切關注，因為它們是很多工業產品的關鍵原料，例如，智能手機，電腦，混合動力汽車，風力發電機，航天通信設備等。作為稀土資源生產大國，中國供應了全世界幾乎百分之九十的稀土市場需求。政府的有關部門表示，中國的稀土資源將在未來十五到二十年內枯竭。相似的言論，有學者認為，如果需求量之需增加，稀土資源中的銦大約僅能維持十年就會枯竭，鉑礦能持續供應大概十五年左右，而生活中常見的銀礦也會在大約二十年左右枯竭。還有學者認為，根據目前的開發速度，鋁礦等其他金屬資源可能會在八十年左右的時間內開採完畢。一些研究顯示，按照在地殼中所佔的比例以及對人類社會的重要程度來看，銠、金、鉑、碲被看作是最稀有的元素，也同時被視為最容易枯竭的金屬資源。

但耶魯大學林業和環境研究學院工業生態中心主任托馬斯·格雷德爾提出了相反的觀點，他認為，雖然很多研究數據令人震驚，但事實上，任何礦產資源都不可能真正枯竭。他又對自己的觀點補充道，人類從未完全耗盡人和自然資源，未來也一定不會。

實際上，不應該從資源是否枯竭的角度來討論這個命題的真偽。首先，我們根本不可能舉出反例來證明某樣資源會枯竭。沒有權威人士或者科學家敢肯定地斷言某樣資源已經從地球消失。因為我們不可能勘探到我們所在星球地下的每一個角落。從經濟和市場角度而言，等到我們真的擔心某種礦產資源耗盡時，剩餘的資源價格肯定會奇高無比，而廠商藉此生產的任何產品都將無法創造利潤。因此，在此之前，他們一定會製造或者發現這種資源的替代品，即使冒著降低產品性能的危險。『隨著供需關係的變化，價格也會進行相應地調整，人們也會調整自己需要的產品和使用的方式。』美國地質調查局礦產資源項目協調員勞倫斯·梅納特對記者說到。也就是說，根據市場原理，我們也並不會用光所有資源，因為價格升高到無法接受的時候人們就會被迫停止使用，除非找到相應的替代品。二十世紀八十年代，人們停止使用了冶煉鋁礦石時所需的冰晶石，原因是剩餘的儲量太小，不足以支撐開採費用，因此只能使用人工合成的替代品。

梅納特提出了一種極具爭議的論點，他認為，在考慮稀缺性時，不應該以某元素或者某礦產在地球上的儲量為標準，而是應該考慮這種資源的開採難度和市場的需求狀況。因此，稀缺與否的關鍵在於可用性而不是實際的物理儲量，而這種可用性也要受到很多因素的影響。因此，根本不可能確定世界上最稀缺的究竟是哪種資源。

舉個例子，銦，作為智能手機和電腦顯示屏中的必須材料，屬於其他採礦作業的副產品。全世界幾乎所有的銦礦都來自鋅礦，沒有專門的銦礦開採作業，因為這種元素的儲量很低，單獨開採並不實際。由此可見，如果鋅的需求下滑——例如，由於汽車製造商近年來逐步放棄鋅板，轉用鋁製材料——就會對銦造成影響。「大自然存放礦產的地方很隨意，從來不會考慮我們是否有足夠的電或水來開採這些資源。」格雷德爾說。因此，我們無法決定開採一樣礦產的步驟和成本。

還有一些礦產，有專門針對某種資源的礦井，需求也可能超過供給。而它們在生產某些電子設備的使用量也非常地低，可是卻對產品性能起到至關重要的作用。例如鈀，鈀被用作製造 手機里的電容器，在這些設備的成分中僅佔0.015%，但手機行業每年對這種稀有金屬的使用量約為15噸。由於汽車、珠寶、牙科、醫療和電子行業也會用到鈀，所以競爭最終會推高價格，而供給也會發生短缺。

政治同樣會產生影響。大多數稀土的供應源都是中國。幾年前，考慮到國家戰略發展，中國政府決定減少稀土資源的出口，導致稀土礦產以及使用稀有金屬製成的產品價格上漲。「世界其他地方並非沒有稀土金屬。」梅納特說。例如，美國大約佔到全球稀土儲量的百分之三十八，但目前正在開採的只有南加州的一個稀土礦(之前曾經因為中國的競爭而關閉多年)。「從勘探到開採需要經過很長時間。」梅納特說。

人們是否應該擔心礦產資源的減少呢（尤其是稀土礦產）？從歷史上看，如果一種資源減少，人類就會找到具有同樣效果的替代品。但不幸的是，優秀的替代品已經很難找到。在最近的一項研究中，格雷德爾和他的同事試圖為六十二種金屬尋找最佳替代品。研究結果發現，有其中的十二種金屬在功能上無法找到相匹配的替代品。更令人不安的是，這六十二種金屬中沒有一種能夠找到覆蓋全部用途的替代品。

那麼我們在礦產資源『枯竭』面前就真的束手無策嗎？讓人高興的是，各國科學家正在積極研究尋找合適的稀土和其他礦產資源替代品。與此同時，在很多歐美髮達國家，電子產品等含有稀土資源的廢舊設備都已經開始進行單獨回收（分類回收）。大部分科學家們相信，如果全世界都開始全力回收廢舊電子產品，並結合新的技術來更加高效地勘探、開採，分享和回收這些資源，那麼這些材料就有可能被沿用數代。

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