改变世界的发明——化肥！如果论人类历史上，哪项发明对世界影响最深，化肥一定是候选项，因为化肥促成了人口大爆炸。1960年至2023年，世界人口从30亿增长至80亿，但耕地面积只多了10%，粮食产量却猛增390%，其中化肥的功劳首屈一指。 化肥这东西，说白了就是人类历史上最狠的粮食增产手段之一。要问哪项发明对全世界影响最大，很多人会提火药、印刷术、蒸汽机或者互联网，但要真算对活人数量的直接拉动，化肥绝对排前三，没它，地球上根本养不起现在这么多人。 1960年全球人口大概30亿，到2023年已经冲到80亿出头，63年时间翻了近2.7倍。同期耕地面积呢？全球只多了大约10%，很多地方甚至因为城市化、沙漠化、土壤退化在缩水。可粮食总产量却涨了接近四倍，从1961年的不到20亿吨，到2020年代中期超过80亿吨。单产翻了好几番，小麦、水稻、玉米这些主粮亩产在很多国家都从原来的几百斤提到一千多斤甚至两千斤。这中间，氮肥、磷肥、钾肥的贡献占了大头，尤其是氮肥，因为氮是作物生长最缺的元素之一。 为什么化肥这么牛？因为自然界氮循环太慢了。空气里78%是氮气，但植物直接用不了，得靠固氮细菌、雷电或者豆科植物根瘤菌慢慢转化。传统农业靠绿肥、粪肥、豆类轮作，勉强维持产量，但一到人口多、土地少的阶段就顶不住。19世纪末欧洲工业化加速，城市人口暴增，粮食需求跟着爆棚。当时主要靠从南美智利挖鸟粪石和硝石矿当氮源，船运到欧洲，价格贵得离谱，还经常断货。1900年前后，科学家们就意识到，再不解决人工固氮，人类迟早饿肚子。 关键突破是弗里茨·哈伯。1909年在卡尔斯鲁厄理工，他和助手用高压、高温、铁基催化剂，把氮气和氢气直接合成氨气，虽然实验室规模小，但原理打通了。接着巴斯夫的卡尔·博施把这工艺放大，1913年德国路德维希港建起世界第一座工业合成氨厂，日产几十吨氨。从那以后，廉价氮肥开始大规模生产。氨气再氧化成硝酸，制成硝酸铵、尿素、硫酸铵这些肥料，农民一撒，地里庄稼长得飞起。 二战后化肥用量真正起飞。发达国家先用起来，美国、欧洲农场大面积施氮磷钾复合肥，产量蹭蹭上涨。发展中国家60-70年代跟进，印度、巴基斯坦、印尼、巴西这些地方推广高产水稻和小麦品种，加上化肥灌溉，绿色革命直接把饥荒威胁压下去。中国从50年代开始建合成氨厂，70年代引进几套大型装置，80年代后尿素产能爆炸式增长，到现在已经是全球最大化肥生产国和消费国。没有这些，14亿人口的粮食自给率不可能达到现在水平。 现在全球每年用氮肥大概1.2亿吨左右，磷肥5000多万吨，钾肥4000多万吨。联合国粮农组织估算，合成氮肥至少支撑了全球40-50%的人口食物来源。换句话说，今天地球上每两个人里就有一个是靠化肥间接养活的。要是没有哈伯-博施工艺，人类可能还停在30-40亿人口的天花板，粮食危机、战争、移民潮会比现在严重得多。 当然，化肥也不是完美无缺。过量施用导致土壤酸化、富营养化、水体污染、温室气体排放（氮肥生产和使用过程会释放一氧化二氮），这些问题现在各国都在管。欧洲限氮、精准施肥，美国有缓冲带，中国也在推测土配方施肥。但不管怎么说，化肥带来的粮食安全增益远远大于副作用，至少在过去一百年里，它让更多人吃饱饭、活下来、活得长一些。 再看那些没掌握化肥生产技术的地区。印度到现在合成氨产能虽然上来了，但早期依赖进口，单产一直偏低，水稻平均亩产才三四百公斤。中国要是没在70-80年代攻克大型合成氨装置，粮食单产跟印度差不多，也不可能养活现在的人口。非洲很多国家化肥用量极低，亩产跟一百年前欧洲差不多，饥饿和营养不良问题还是老大难。 所以说，化肥不是高大上的发明，它就是实打实的“救命技术”。没有它，人类大概率还在为吃饭打仗，而不是讨论AI、太空、元宇宙。哈伯这项工作，一方面让地球多养了几十亿人，另一方面也因为战争时期的应用留下了争议。但从结果看，它对普通人生活的改变是实实在在的——你今天吃的米饭、面包、面条，背后多多少少都有合成氮的影子。这大概就是发明最狠的地方：它不声不响，就把整个人类命运改写了。
