la población de china es mucho mayor que la de japón

En la pregunta original:

eso se refiere a la población de Japón, que no es lo mismo que el tema la población de China;

En la segunda frase, se refiere a la población de Japón;

Los dos no pueden ser reemplazados.

Preguntas complementarias:

El was adicional es una cláusula y, por supuesto, no puede tratarse como la misma situación.

En la primera frase, por ser una cláusula nueva, se refiere a la vida misma.

En la segunda frase, eso se refiere a la vida del siglo XX, y al tema; es el presente, que es Algo diferente.

La distinción entre it y that depende principalmente de a qué se refiere el pronombre. Además, existen usos especiales, como oraciones enfatizadas, sujeto-subordinado, definido-subordinado, etc.