没有它，你根本当不上干饭人！

在人类农耕文明数千年的历史中，

饥饿始终如影随形。

我们的祖先很早就发现，

在施用过“农家肥”的土地上，

庄稼长得格外茂盛。

这种朴素的观察背后，

隐藏着一个困扰人类数千年的元素

——“氮”。

氮对于植物生长至关重要，

它是植物体内叶绿素的组成部分、

是氨基酸的组成部分、

也是构成蛋白质的重要成分。

不幸的是，

地球土壤中的氮含量却极其有限。

虽然大气中78%都是氮气，

但这种稳定的双原子分子

却顽固地拒绝与大多数化学物质发生反应。

二十世纪之前，

农民获取氮肥的唯一途径就是收集人畜粪便。

然而这种原始的方式效率低下，

不仅难以规模化，运输也是个大问题。

直到1909年，

德国化学家弗里茨·哈伯

在实验室首次实现了氮气和氢气的催化合成，

将空气中过于稳定的氮气

转化为植物可吸收的氨(NH₃)。

众所周知，氨气有非常大的“厕所味”

但这仅仅是开始，

化学家们依然面临着“地狱难度”的挑战：

首先，氢气与氮气的直接反应，

需要200个大气压和500℃高温，

而高温高压下钢铁会出现“氢脆”现象，

导致反应器的破坏；

其次，反应所需的催化剂也过于昂贵，

阻碍了合成氨技术的工业化。

而卡尔·博施和同事的解决方案充满智慧，

他们一起设计了双层反应器，

让内外压力相互抵消。

这具高达12米的设备现在已被改装为一座纪念碑 | 来源：巴斯夫（中国）有限公司

与此同时，另一组化学家

开发出了能与新反应器组成“CP”

的廉价铁基催化剂，

完成了伟大的合成氨工业化，

人类第一次“驯服”了大气中的氮。

卡尔·博施本人也因此获得

1931年的诺贝尔化学奖。

卡尔·博施 | 来源：wiki

随后，科学家将氨作为原料，

通过化学反应合成固态的尿素或铵盐，

便于运输和储存，

尿素也成为了人工合成的第一种有机物。

这一突破很快惠及全球。

1922年，首批德国合成化肥运抵中国福建，

用于茶叶种植。

巴斯夫公司甚至专门制作了中文宣传日历，

向中国农民普及这一“神奇粉末”。

但在积贫积弱的旧中国，

化肥始终是奢侈品。

新中国成立后，

粮食短缺问题依然严峻，

由于粮食只能定量供应等原因，

粮票制度应运而生，

成为了几代中国人的集体记忆。

转机出现在20世纪70年代。

国家下定决心引进先进技术，

建设了13套大化肥装置，

我国现代化肥工业体系逐步建立起来。

在这些化肥装置陆续投产后的几年后，

伴随了中国人近四十年的粮票

逐渐退出历史舞台。

这些看着像泡沫塑料的颗粒，

就这样悄然改写了中国的粮食史。

今天，中国已成为全球最大的氮肥生产国，

合成氨技术也在持续进化。

从零碳制氢到低温合成，

科学家们正致力于减少这一过程的碳排放。

当你正在快乐“干饭”时，

别忘了这些小颗粒的贡献！