只需關(guān)掉固氮工廠，世界人口減少一半？

作者：于淼

審稿專家：張禮文（中國(guó)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物所博士）

《復(fù)仇者聯(lián)盟》里面滅霸消滅一半宇宙人口的計(jì)劃失敗后，他打算換個(gè)小目標(biāo)，把地球人口減少一半，他該怎么做成功率最高？答案是：收購(gòu)所有氮肥廠并停工。別不信，聽(tīng)我慢慢說(shuō)。

很多人都知道，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是人口的增長(zhǎng)的基礎(chǔ)，但是，到底是怎么發(fā)生的？很多人是完全沒(méi)概念。

作為現(xiàn)代人，其實(shí)我們對(duì)世界的認(rèn)識(shí)很多時(shí)候還停留在農(nóng)業(yè)甚至狩獵采集時(shí)期，而造成這種認(rèn)知斷層的一個(gè)重要原因，就是不了解農(nóng)業(yè)在過(guò)去六七十年間發(fā)生的綠色革命。

在農(nóng)業(yè)社會(huì)出現(xiàn)前，全世界人口一直沒(méi)有超過(guò)1500萬(wàn)。從農(nóng)業(yè)社會(huì)出現(xiàn)到第一次工業(yè)革命的將近五千年中，伴隨農(nóng)業(yè)開(kāi)荒與耕種技術(shù)進(jìn)步，世界人口才勉強(qiáng)到達(dá)10億。而人口是農(nóng)業(yè)社會(huì)的基本勞動(dòng)力單位，在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間里被農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量所限制。馬爾薩斯在《人口原理》中認(rèn)為，食物的增長(zhǎng)是算術(shù)級(jí)數(shù)，但人口的增長(zhǎng)是指數(shù)級(jí)數(shù)，這兩者之間的增長(zhǎng)率不一樣，一定會(huì)被增長(zhǎng)較慢的食物制約。在馬爾薩斯的時(shí)代，實(shí)證數(shù)據(jù)也確實(shí)展示出了這種矛盾：當(dāng)人口增長(zhǎng)率超過(guò)農(nóng)產(chǎn)品增長(zhǎng)率時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)饑荒、戰(zhàn)爭(zhēng)等事件來(lái)降低人口，所以人口數(shù)就在靠天吃飯的糧食產(chǎn)量附近反復(fù)橫跳，順道發(fā)生些改朝換代。

而近現(xiàn)代社會(huì)的一個(gè)特點(diǎn)就是保證了農(nóng)產(chǎn)品可以不斷滿足需求。在工業(yè)革命之后僅兩百多年時(shí)間里，世界人口到達(dá)了70億，而且這是個(gè)指數(shù)增長(zhǎng)的過(guò)程：世界人口在1959年才到達(dá)30億，1974年人口就到了40億，現(xiàn)在距離芭比娃娃誕生的1959年不過(guò)61年，地球上多了40億人口，這還不算印度、尼日利亞、印尼這種政府都吃不準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)人口的地方。

這里面現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對(duì)平均壽命的延長(zhǎng)是一個(gè)重要因素，但純多出來(lái)的這40億人的口糧，都得從地里長(zhǎng)出來(lái)。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)率基本趕不上趟兒，甚至都滿足不了提供副食的畜牧業(yè)所需的飼料供應(yīng)，這中間的綠色革命起了很重要的作用。綠色革命出現(xiàn)在世界人口快達(dá)到30億的時(shí)候，是農(nóng)業(yè)工業(yè)化進(jìn)程的一部分，農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)藥、灌溉系統(tǒng)，甚至新育種技術(shù)，都從底層推動(dòng)了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量產(chǎn)率的提高。綠色革命看似針對(duì)靠天吃飯的農(nóng)作物，但動(dòng)力其實(shí)是技術(shù)、煤炭、石油與鋼鐵，而不是面朝黃土背朝天。而綠色革命的輸入輸出體系中，輸入的主要是農(nóng)藥和化肥，前者抵御病蟲(chóng)害，后者直接提高產(chǎn)量。

實(shí)際上，農(nóng)藥生產(chǎn)的本源也還是石油煤炭化工業(yè)。從物料守恒角度來(lái)看，石油煤炭其實(shí)是遠(yuǎn)古浮游動(dòng)物與藻類的尸體在歷史上的沉積，這個(gè)過(guò)程動(dòng)輒上億年。工業(yè)化要做的，就是把這些有機(jī)物一部分燒了做能源，另一部分通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成能作為農(nóng)藥的分子。

做化肥也是同樣的道理，不過(guò)作為化肥，最終是要按農(nóng)作物需要來(lái)制備。農(nóng)作物要想生長(zhǎng)起來(lái)，碳?xì)溲醯滓粋€(gè)都不能缺。碳?xì)溲跬ㄟ^(guò)自然界里到處可見(jiàn)的空氣與水就可以得到，但有兩種元素是不夠的，那就是氮與磷。自然界里不缺氮元素，空氣里比重最大的就是氮?dú)?。但?duì)于生物體中所需的氮，氮?dú)鈱?shí)在是活性太低，要想創(chuàng)造更多的生物分子，活性氮就不可或缺。自然界固氮需要?jiǎng)e的物種輔助，那就是固氮菌，但固氮菌效率比較低，對(duì)生產(chǎn)要求比較高。另一種自然固氮方法是高能固氮，也就是打雷，但比生物固氮的固氮量低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。

但工業(yè)固氮就簡(jiǎn)單多了，最出名的就是哈柏法。這個(gè)反應(yīng)極其簡(jiǎn)單，用氮?dú)夂蜌錃庠阼F催化劑高溫高壓下得到氨氣，這就是活性氮了。氮?dú)庵苯釉诳諝饫锞陀?，而氫氣則可以通過(guò)水煤氣或甲烷（天然氣主要成分）與水反應(yīng)制備。這些固定的氮通過(guò)農(nóng)作物與食品，轉(zhuǎn)換成了構(gòu)成接近80億人口的蛋白質(zhì)。據(jù)估計(jì)，合成氨大概支持了當(dāng)前接近一半的人口。在這個(gè)意義上如果沒(méi)有工業(yè)固氮技術(shù)，我們身體中一半的氮元素都還應(yīng)該是空氣中氮?dú)狻?/p>

所以，回到開(kāi)頭的問(wèn)題。滅霸的小目標(biāo)成功率最高的方式其實(shí)是收購(gòu)所有氮肥廠然后停工擺爛，這樣會(huì)最終使一半的人口的因?yàn)榈囟倘倍А?/p>

這個(gè)問(wèn)題的現(xiàn)實(shí)意義在于，由于新冠流行這兩年全世界的化肥生產(chǎn)及運(yùn)輸其實(shí)也受到了影響，這個(gè)影響對(duì)很多國(guó)家而言是非常嚴(yán)重的，這也是我國(guó)黨中央國(guó)務(wù)院每年第一份文件，也就是中央一號(hào)文件都是農(nóng)業(yè)主題的原因。

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