農民豐收節,說說背後化學的貢獻

今天，是

中國農民豐收節！

物阜民豐，千年祈願，

豐收——是古往今來

一代又一代中國人

不變的夢想與追求。

然而，在生產力和科技水平落後的數千年裡，人類卻始終面臨著飢餓的威脅。即便一年到頭辛勤耕作，也很難獲得豐收，恰如古詩所言：「四海無閒田，農夫猶餓死」。

究其原因，除了封建統治者的盤剝之外，生產效率低下和土地貧瘠也是重要的原因所在。

面對這樣嚴峻的糧食問題，一代又一代的化學家們挺身而出，不斷地貢獻著自己的才智和力量——

十九世紀中葉，德國著名化學家李比希看到農民辛勤勞作卻收穫慘澹，憐憫之心油然而生，他決定改變這樣的現狀。

經過長期實驗，李比希發現土壤中含有植物生長所必需的化學元素。「能不能把這些化學元素直接施入土壤中，讓農作物增產呢？」李比希的腦海裡閃現出這樣的念頭。

順著這樣的思路不斷鑽研，李比希撰寫出了化學史上最偉大的著作之一——《有機化學在農業和生理學中的應用》。這部傑作科學地論述了土壤肥力的問題，提出了應用化學肥料促進農作物生長從而提高產量的思想。

在這部書中，李比希還對中國農民精耕細作、施用農家肥促進有機質循環的農業傳統大加讚賞，指出：「中國農民對農業具有獨特的經營方法，可以長期保持地力，並不斷提高土地生產力，滿足人口增長的需要。」

此後，李比希依據這一原理研製出了人造鉀肥，這是人類第一次有意識地嘗試製造化肥。自此以後，科學成果開始源源不斷引入古老的農業生產中，農業生產取得了前所未有的飛躍。一個具有劃時代意義的新興產業——化肥工業誕生了。而李比希也作為農業化學的奠基人被載入史冊。

在所有的化學元素中，氮對作物生長起著至關重要的作用，它是植物體內胺基酸的組成部分、是構成蛋白質的成分，也是植物進行光合作用起決定作用的葉綠素的組成部分。

然而，在二十世紀初，人類使用氮的資源卻十分有限。一些有遠見的化學家指出：考慮到將來的糧食問題，為使子孫後代免於飢餓，科學家必須實現大氣固氮，將空氣中豐富的氮固定下來並轉化為可被利用的形式。

可是，無數化學家耗費了巨大精力，但仍未掌握一種較理想的人工固氮方法。

1905年，德國化學家哈伯在歷經無數次失敗後，採用６００℃、２００個大氣壓和用鋨作催化劑的條件下，人工固氮成功。從而結束了人類完全依靠天然氮肥的歷史，為世界農業發展帶來了福音。

哈伯合成氨的實驗裝置

哈伯也因此被授予1918年的諾貝爾化學獎，並被譽為「用空氣製造麵包的聖人」。（不過，對於哈伯的是非功過，卻有著不同的評價，欲知情由，且聽以後分解^_^）

化肥的發明和應用，大大提高了農作物產量，對於世界糧食生產的發展起到了巨大的推動作用。我國能以佔世界7%的耕地養活了佔世界22%的人口，可以說化肥在其中居功至偉。

而在中國農業化學的發展中，同樣有著無數化學家的辛勤耕耘。「化學人生」此前介紹過的蔡啟瑞院士，就是其中的代表。

1972年，著名化學家盧嘉錫、唐敖慶、蔡啟瑞組成了「化學模擬生物固氮」理論研究三人組。

▲唐敖慶（2排右2）、盧嘉錫（2排右3）、蔡啟瑞（2排右1）

為了攻克化學模擬生物固氮這一難題，蔡老數十年如一日不斷鑽研，80多歲了還自學電腦，做複雜的模型結構圖。甚至在病榻上昏迷中，依然念叨著「固氮」。

正是由於有了無數化學家們

前赴後繼的不斷探索，

正是由於化學所帶來的

化肥、農藥、儲藏、加工等

農業科技的不斷發展，

才有了這五穀豐登、

碩果纍纍的豐收景象。

這正是——

喜看稻菽千重浪，

化學貢獻在其間！

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