生物圈2号：美国耗资1.5亿美元的人造地球实验，为何以失败告终

生物圈2号：美国耗资1.5亿美元的人造地球实验，为何以失败告终

阿宽哥讲史说画

生物圈2号实验于1991年9月启动。该实验旨在研究人类在封闭生态系统中，实现完全自给自足、几乎不与外界交流，长期生存的可能性。这项耗资1.5亿美元的实验，因科学家未曾预料、忽略的特殊原因宣告失败。

生物圈2号实验的本质

该实验由美国亿万富翁爱德华·巴斯，联合生态工程师约翰·艾伦以及太空生物圈风险投资公司组织并出资建造。他们在亚利桑那州的荒漠地带，占地1.5公顷修建了一座大型设施，由多个透明加固穹顶构成，内部复刻各类自然景观，包括水域、森林、牧场等。

大家不必因名称里的数字“2”感到疑惑，这是人类首个此类实验，而“生物圈1号”指代我们赖以生存的整个地球。该项目规划人类将在超高密封穹顶内生活与劳作。人们开垦土地、种植农作物、饲养家畜、捕捞水产，闲暇之余相互交谈、弹奏乐器。

倘若为期两年的实验取得成功，人类便可在遥远星球搭建此类独立定居点。同时，密封穹顶也能在地球生态恶化至致命程度时，保障人类存续。

生物圈2号系统构造

实验室坐落于透光率超50%的穹顶之下。内部空间划分七个功能区域：内含水质特殊的微型珊瑚海洋、小型热带雨林、稀树草原、红树林沼泽、沙漠、农田菜园，以及配备工坊与实验室的住宅楼。

穹顶装配专用隔膜结构，用于调节内部气压，防止建筑受日光加热膨胀后开裂。绿植承担供氧功能：穹顶内空气总量约一百八十吨，涵盖四千个物种的生物总量超二十吨。人工放养三十五只母鸡、三只公鸡、一头公山羊、四只母山羊、一头公猪、两头母猪，池塘内投放鱼苗，人类与外界仅通过电脑和观景大窗沟通，外界仅向舱内输送天然气与电力资源。

实验过程与初期问题

研究人员筛选八名志愿者参与实验，四男四女。他们需要自主种植粮食蔬果维持生计，食谱禁止常规肉类，动物食材仅限鸡蛋、羊奶和池塘鱼类。另有说法称，后期食物短缺时，实验参与者吃光了所有家禽家畜。一名项目参与者坦言，在舱内制作一份披萨需要四个月时间：先要种植谷物和蔬菜、等待收成、研磨面粉、挤取羊奶制作奶酪。

实验第一个月，一名女性工作人员操作碾米机器时，手指严重受伤，短暂离开封闭舱接受专业医疗救治。手指缝合完毕后，她重新返回穹顶内部。

入驻生物圈2号初期，仪器检测到空气中氧气含量出现小幅下降。舱内植被繁茂，但前期测算存在偏差，植物产出的氧气无法满足所有生物消耗。人们随即全力播种绿植，试图依靠光合作用提升氧气浓度。

后续，适宜的环境让寄生害虫大肆繁殖，大部分农作物枯死。因实验禁止使用杀虫剂，人们只能手动灭虫，耗费全部空闲体力，身心遭受极大消耗。

人类在生物圈2号中的状态

农作物减产引发食物匮乏，繁重的体力劳作严重影响参与者的身心状态。实验预设每日热量供给1700千卡，主食以为主。该标准仅适用于脑力劳动者，根本无法满足田间重体力劳动者的需求。

参与者身体日渐虚弱、情绪暴躁，冲突几乎每日频发。众人因分歧分裂为两个小团体，彼此几乎零交流。他们透过观景玻璃窗，微笑挥手回应外界记者，内心却期盼实验早日结束。

生物圈2号项目彻底溃败

原定两年周期的实验，最终以全面失败告终。参与者身体极度衰弱（尽管实验初期，生态饮食让众人体重增长10%至18%）。所有家畜家禽未满一年全部死亡，蟑螂及各类寄生虫却疯狂繁衍。

一名实验参与者，左侧——居住生物圈2号两年后，右侧——实验之前

珊瑚大量死亡，绝大多数蔬果作物枯死，树木枝干变得脆弱纤细：自然环境中风力可锻炼树干韧性，而穹顶内部无风。当氧气含量跌破百分之十四（正常标准为百分之二十一），人员夜间甚至会缺氧惊醒，项目组织者被迫向舱内人工补氧。该补氧操作后续多次进行，此事被外界记者曝光。此外，舱内人员也被暗中输送额外食物补给。

实验失败的根源

实验结束后，科学家调查氧气不足的原因：原本预估绿植会富余产氧，实际穹顶支撑混凝土结构吸收大量二氧化碳，阻碍植物光合作用制氧。而耗氧主力军是土壤微生物：为培育作物，实验团队向荒漠运输优质黑土，这类土壤富含有机质与菌群，微生物消耗了巨量氧气。

1994年，生物圈2号二期实验启动，却因资金短缺被迫提前终止。如今，这片穹顶建筑群改造为旅游观光展馆。其中一处穹顶内，保留着实验参与者留下的题词：“在这里我们懂得，人类依附自然而生。失去树木，我们便无从呼吸；水源污染，我们便无水可饮。”

如今的生物圈2号