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。 参与这个实验的八个人来自不同专业背景,四男四女各四人。他们之前都有相关领域的实际工作经历。罗伊·沃尔福德是医疗负责人,他长期在大学研究饮食对人体指标的影响。简·波因特负责农业部分,她在实验前参与过作物管理和农场测试。塔伯·麦克卡勒姆管化学检测和数据记录,曾在实验室处理分析仪器。马克·纳尔逊协调生态系统和废水循环,他之前做过类似的环境平衡项目。 萨莉·西尔弗斯通协助农业日常,她处理过牲畜饲养和资源分配。阿比盖尔·阿林专注海洋生态,她有海洋生物监测经验。马克·范·蒂洛是工程师,负责设备维护和技术支持。琳达·利管理植被区,她在植物学方面有多年积累。这些人多年前就在封闭环境相关项目中合作过,积累了跨领域经验。他们在进入前几个月参与了设施的最后准备,包括种子整理和系统检查。1991年9月26日,这八人正式进入亚利桑那沙漠里的生物圈2号。 这个实验从1991年9月26日开始,到1993年9月26日结束,总共两年。设施占地超过三英亩,里面有雨林、沙漠、海洋、湿地和农业区,还有人类生活空间。设计目标是让系统完全自给自足,不靠外部输入。刚开始几个月,系统运行还算稳定,氧气水平接近正常,作物也按计划生长。 进入几个月后,问题陆续出现。氧气浓度从21%左右逐步降到14.2%,相当于海拔三四千米的高原环境。科学家后来查明,主要原因是土壤里的微生物消耗氧气速度快于植物产生氧气,加上混凝土墙体吸收了大量二氧化碳,导致气体平衡被打破。实验团队在外界不知情的情况下,向舱内补充过氧气,以维持基本生命活动。 食物生产也出了大问题。作物产量远低于预期,部分原因是没有足够授粉昆虫。蜜蜂和蜂鸟等授粉者大量死亡,导致许多植物无法正常结果。相反,蟑螂和某些蚂蚁种群迅速繁殖,占据了生态空间。农业区收成一季比一季少,八人每天热量摄入严重不足。整个实验期间,他们平均体重减轻了15%以上,有人甚至接近20%。这后来成了科学家研究热量限制对人体的案例。 生态系统内部也出现连锁反应。沙漠区湿度变化导致耐旱植物死亡,湿地植物腐烂释放气体。总共有约3800种生物进入,实验结束时30%到40%灭绝。团队内部在资源分配上出现分歧,合作难度增加。这些问题叠加,让原本计划的自给自足目标无法实现。科学家们后来总结,地球生态系统的复杂性远超当时的技术控制能力。 1993年9月26日门打开后,八人走出来时体重明显下降。外界科学家查看数据后,确认实验在完全封闭条件下未能实现预期自给自足。设施随后进行了维护调整。第二批人员在1994年3月进入,原计划十个月,但实际只运行到9月就提前结束。这次没有补充氧气,食物自给率达到了100%,但管理层变动导致实验中止。 1995年后,哥伦比亚大学接管设施,重点转向开放式研究,特别是二氧化碳对植物的影响。2007年起,亚利桑那大学全面负责,现在这里成了气候变化和生态研究的基地,设有景观演化观测等项目,每年接待大量参观者和学生。实验数据为后来太空生命支持技术和生态模型提供了参考。 八名成员离开后继续各自工作。罗伊·沃尔福德回到大学教学和研究,2004年因肌萎缩侧索硬化症去世。简·波因特和塔伯·麦克卡勒姆结婚后创办公司,专注封闭环境生命支持技术。马克·纳尔逊写了多本相关书籍,完成生态工程学位,继续从事循环系统研究。阿比盖尔·阿林、马克·范·蒂洛和萨莉·西尔弗斯通参与海洋保护和工程项目。琳达·利在社区开展植被相关活动。他们的经历和数据至今还在影响相关领域研究。


