1991年美国特意做了一个轰动全球的实验,把4男4女关在一起两年,再次打开房门,里边的情况直接让无数科学家傻眼了。 在亚利桑那州沙漠深处,生物圈2号项目由石油大亨爱德华·巴斯出资2亿美元兴建。这座占地3.15英亩的封闭系统模拟地球多个生态区,包括雨林、沙漠和海洋。项目发起人约翰·艾伦早年创建生态社区,带领团队设计这个自给自足环境。八位志愿者背景多样,涵盖医学、工程和生物学领域。他们接受严格训练,准备应对隔离生活。罗伊·沃尔福德作为医生,专注于热量限制研究。简·波因特和塔伯·麦卡勒姆后来成为夫妻,共同推动太空技术。马克·尼尔森负责废水系统,萨莉·西尔弗斯通管理作物,阿比盖尔·阿林处理海洋部分。马克·范蒂洛维护设备,琳达·李监督植物区。这些人来自不同国家,年龄跨度大,从29岁到67岁。项目旨在为火星殖民铺路,引入3800种动植物构建循环链。 志愿者进入后,系统初期运转正常,但问题很快显现。氧气浓度从21%降至14.5%,导致高原反应症状,如头晕和疲劳。食物产量锐减一半,因为授粉昆虫大量死亡。每日热量摄入仅1700卡路里,体重平均下降13%。团队分裂成两派,争执焦点包括资源分配和科研优先级。生态区失衡,沙漠变草地,雨林被藤蔓主导,海洋区珊瑚灭绝,海水藻类泛滥。混凝土中微生物过度繁殖,消耗大量氧气,这是设计模型忽略的因素。管理层秘密补充氧气,以维持生命安全。两年期满,志愿者走出时身体虚弱,项目被视为失败。媒体报道质疑其价值,称其为昂贵闹剧。 项目虽未达预期,却提供关键数据。美国国家航空航天局据此调整国际空间站氧气储备,从30天延长至90天。生物过滤技术应用于现代空气净化设备。设施转型为亚利桑那大学研究中心,专注气候变化和生态保护,每年吸引6万访客。1994年第二组志愿者进入,但仅持续6个月,因内部管理和生态问题提前结束。罗伊·沃尔福德继续其寿命研究,记录实验中健康益处,如降低胆固醇水平。简·波因特和塔伯·麦卡勒姆创办公司,开发水回收系统用于太空站。马克·尼尔森出版书籍分享经验,推广可持续实践。萨莉·西尔弗斯通和琳达·李投身环境教育,推动社区农业项目。 阿比盖尔·阿林和马克·范蒂洛参与海洋保护倡议,曾因实验中破坏设施引入空气面临指控,但未影响后续工作。设施1995年由哥伦比亚大学接管,2007年移交亚利桑那大学,用于珊瑚礁和碳吸收研究。爱德华·巴斯2017年捐赠3000万美元,支持持续运作。约翰·艾伦留在其生态社区,推动技术研究所。项目揭示地球生态复杂性,强调微生物作用和循环稳定性。失败经验影响全球变暖模型,提醒人类在追求太空前需保护本土环境。生物圈2号如今作为教育基地,展示人类干预自然的局限。 实验设计初衷是为太空移民测试封闭系统,但实际暴露诸多盲点。计算机模型未考虑土壤细菌和湿度波动,导致氧气消耗超预期。志愿者饮食结构以谷物和蔬菜为主,缺乏多样性,加剧营养失衡。内部社交动态从合作转向对抗,反映隔离压力下的群体行为。项目成本高企,超出初始预算,引发资助方内部争议。媒体曝光后,公众对类似实验产生疑虑,影响后续资金募集。设施维护需大量能源,讽刺其自给自足目标。转型后,研究中心开展景观演化观测,分析水循环和土壤化学变化。这些数据支持联合国气候报告,强调生物多样性重要。 生物圈2号并非孤例,早年苏联有类似封闭实验,但规模较小。美国项目更注重生态多样,引入热带植物和海洋生物。志愿者选拔标准包括身体素质和专业技能,避免心理问题。进入前,他们参与设施建造,熟悉每个区域布局。氧气危机高峰时,血氧饱和度降至危险水平,迫使外部干预。食物短缺导致维生素缺乏,影响免疫功能。团队日志记录每日观测,揭示昆虫灭绝原因多为湿度不适。海洋区pH值失控,加剧藻类爆发。项目档案显示,争执多围绕领导权,暴露组织结构缺陷。 后续影响延伸至教育领域,许多学校课程纳入生物圈案例,教导生态平衡原理。亚利桑那大学利用设施模拟温室气体效应,测试植物适应策略。志愿者回忆录提供第一手资料,描述日常挑战如作物轮作失败。马克·尼尔森的书详述废水处理创新,用于城市可持续发展。简·波因特的公司产品出口多国,支持国际太空合作。项目虽失败,却激发新一代研究者探索闭环系统。设施现配备先进传感器,实时监测环境变量,产生海量数据用于机器学习模型。
