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。 这项实验的推动者约翰·艾伦早在20世纪60年代就涉足生态设计领域，他领导一个名为生态技术研究所的组织，在多个国家建立小型生态测试基地，专注于闭合系统研究。爱德华·巴斯作为石油家族继承人，提供超过1.5亿美元资金，他对太空探索抱有浓厚兴趣，推动项目从规划转向实际建造。参与者经过严格筛选，背景涵盖生态、工程和医学等领域，他们在进入前接受数月训练，包括作物管理和设备操作。简·波因特负责农业系统，早年在澳大利亚农场处理热带作物种植，积累土壤肥力知识。塔伯·麦卡勒姆专注空气循环，早年设计小型闭合环境原型，测试机械稳定性。马克·纳尔逊参与多个生态项目，早年在热带地区记录物种互动数据。罗伊·沃尔福德研究营养延长寿命，早年在加州大学教授生理学，开发饮食控制方案。阿比盖尔·阿林管理海洋部分，早年在船上调查水生生态，观察鱼类生长模式。琳达·李处理植物区，早年在湿地分析土壤微生物。萨莉·西尔弗斯通负责动物饲养，早年在英国农场记录饲料效率。马克·范·蒂洛从事机械维修，早年在比利时组装通风系统。这些人年龄跨度从27岁到67岁，主要来自美国，少数来自英国和比利时，他们的选拔强调专业互补性。 这座名为生物圈2的设施占地超过3英亩，由数万块玻璃板密封，内部划分雨林、沙漠、湿地、农田和小型海洋区，旨在模拟地球环境用于太空生存测试。1991年9月26日，8位参与者进入后，系统启动封闭模式，初期作物如香蕉和甘薯开始生长，鸡群产蛋，鱼类提供蛋白质来源。他们分工管理各区，监测空气和水循环，一切依赖内部资源。3个月后，氧气含量从20.9%下降，微生物在土壤中大量繁殖，消耗氧气并释放二氧化碳，混凝土结构吸收部分气体，加剧问题。作物产量低于预期，花朵无法结果，因为蜜蜂在封闭环境中死亡，导致需手动授粉，占用大量时间。蟑螂和蚂蚁无天敌爆发，破坏农田，无法使用化学品，只能手动清除。关系紧张源于食物分配不均和分工争议，团队分裂成小团体，影响整体协作。到第16个月，二氧化碳浓度升至正常值的10倍，植物生长停滞，动物陆续死亡，外部管理方注入氧气和食物，违背封闭原则。1993年9月26日，舱门开启，参与者体重平均减轻16%，需外部支持恢复。 实验设计初衷源于对地球生态的复制，设施包括地下管道系统控制温度和湿度，水循环通过蒸发和冷凝实现，农业区种植多种作物如水稻和小麦，目标实现83%食物自给。氧气问题暴露生态平衡脆弱性，土壤细菌活动超出预期，消耗率高于植物光合作用补偿。食物短缺导致热量摄入不足，参与者平均每日摄入1800卡路里，远低于标准，引发健康指标变化。昆虫爆发进一步破坏食物链，蚂蚁侵蚀根系，蟑螂传播病原体，团队需增加巡查频率。人际冲突源于资源有限，食物分配引发争执，影响心理状态，外部观察记录到沟通减少。注入氧气后，系统部分稳定，但已偏离原计划，数据显示二氧化碳峰值达0.4%，高于安全阈值。结束时，设施内部生态区绿意减少，沙漠区沙土裸露，海洋区藻类覆盖减弱。 尽管面临诸多难题，实验收集到宝贵数据，如大气动态和营养循环，揭示封闭系统中微生物作用的重要性。农业试验显示，密集种植导致养分耗尽，需调整作物轮作策略。动物灭绝率高，脊椎动物仅剩部分鱼类和家禽，强调引入物种多样性必要。水资源管理通过回收废水实现，但效率仅达90%，剩余依赖凝结水。团队医疗记录显示，低氧环境导致头痛和疲劳，沃尔福德作为医生监测血氧饱和度。外部争议源于管理不透明，科学顾问委员会在1993年辞职，批评数据处理方式。媒体报道聚焦失败方面，如氧气注入被视为作弊，但项目团队辩称这是安全调整。设施建设耗资2亿美元，包括能源中心提供电力，天然气驱动发电机，确保内部照明和泵运转。 后续发展中，设施于1994年转为哥伦比亚大学管理，用于生态研究，后在2007年移交亚利桑那大学，继续气候变化和水循环实验。参与者健康恢复需数月，血脂和血压指标改善，但部分人出现长期影响。沃尔福德继续营养研究，出版书籍，于2004年因肌萎缩侧索硬化症去世。波因特和麦卡勒姆创办公司，开发空气净化技术，为国际空间站提供设备。纳尔逊撰写回忆录，参与环境项目。阿林从事海洋咨询，分析封闭水体动态。李专注植物栽培，在实验室测试土壤改良。西尔弗斯通推广可持续农业，组织培训课程。范·蒂洛返回工程领域，设计通风原型。项目数据应用于太空栖息地，揭示混凝土与大气互动，强调生态复杂性。设施吸引游客和研究者，内部区维持部分原貌，用于长期监测。
