?。▓D片來源：Vox）

　　撰文 | Greye

　　審校 | 韓晶晶

　　歷史上瘋狂的科學(xué)實驗很多。

　　但九十年代的“生物圈2號”可能是其中最浪漫、最雄心勃勃的。因為它的建造初衷，是模仿“生物圈1號”，也就是我們的地球。

　　“生物圈2號”耗資1.5億美元建造，是一座用玻璃包圍的未來感建筑，看起來像個大溫室。

　　它坐落于美國亞利桑那州，占地一公頃，大約一個標(biāo)準(zhǔn)操場大小。

　　

　　“生物圈2號”設(shè)計圖。（圖片來源：The Institute of Ecotechnics）

　　1991年到1993年間，四男四女在里面封閉生活了兩年。他們自己種植作物、喂養(yǎng)牲畜，循環(huán)利用所有空氣和水。

　　當(dāng)時人們以為，“生物圈2號”的探索能夠為人類未來的星際航行做準(zhǔn)備。

　　直到“生物圈2號”的幕后故事被一一揭開，人們才意識到，這是一個失敗的、受到過多關(guān)注的、虎頭蛇尾的科學(xué)實驗。

　　第二個地球

　　“生物圈2號”的雛形，其實沒有太多科學(xué)屬性。

　　它起源于美國新墨西哥州的一個實驗性社區(qū)，人們在社區(qū)里過著一種單純的生活，他們自己種植農(nóng)作物，有空搞一下實驗戲劇。

　　后來，他們想建立一個新的社區(qū)，能夠?qū)⑸鷳B(tài)系統(tǒng)與科技相結(jié)合，實現(xiàn)自給自足。這個想法得到得克薩斯州一個石油大亨兒子的資金支持。

　　1984年，“生物圈2號”開始在亞利桑那州的荒漠中建造。

　　

　　“生物圈2號”建于荒漠之中。（圖片來源：Mark Nelson）

　　負(fù)責(zé)這個項目的太空生物圈風(fēng)險投資公司宣布，這將是一個密閉的空間，生物將在里面蓬勃發(fā)展。

　　建造完成后，“生物圈2號”看起來確實像個小地球。

　　它擁有陸地、海洋、濕地、沙漠、草原等多種生態(tài)系統(tǒng)，盡管都是迷你的。

　　為了讓這些生態(tài)環(huán)境更加真實，工程師花了大量精力，來給海洋制造潮汐，確保熱帶雨林有正確的溫度與降水量，甚至試圖在里面創(chuàng)造微風(fēng)。

　　

　　“生物圈2號”里的迷你海洋。（圖片來源：The Institute of Ecotechnics）

　　除此之外，還有超過3800種動植物生活在“生物圈2號”里。

　　除了人類飼養(yǎng)的雞、山羊和豬，還有蜂鳥、狐猴等野生動物。

　　而人類可種植的農(nóng)作物則高達(dá)80種，包括水稻、山藥、花生、甜菜、小麥、胡蘿卜、辣椒、西紅柿、羽衣甘藍(lán)、茄子、洋蔥、紅薯、土豆、南瓜等。

　　另外，設(shè)計者還引入了昆蟲來分解有機(jī)廢物，而污水則經(jīng)過處理后循環(huán)使用。

　　

　　組員們在種植農(nóng)作物和飼養(yǎng)山羊。（圖片來源：TED）

　　1991年9月26日早上，“生物圈2號”正式啟動。

　　八名組員身穿藍(lán)色連體衣，仿佛科幻電影里的太空人，在密密麻麻的媒體與攝像機(jī)面前，他們發(fā)表了激揚(yáng)的演講。

　　“我將最后一次呼吸地球的空氣，因為我知道，接下來兩年我將在一個不同的大氣里呼吸?！?/p>

　　組員 Jane Poynter 回憶，那場面就像他們要去執(zhí)行太空任務(wù)一樣。

　　但事實上，八名組員中并沒有宇航員。他們有的是植物學(xué)家，有的是海洋生物學(xué)家，有的人有畜牧業(yè)和工程師背景，甚至還有外科醫(yī)生。

　　在全球媒體的矚目下，八人走進(jìn)了這座巨型的玻璃房子，開始了長達(dá)兩年的封閉生活。

　　

　　Jane Poynter 在進(jìn)入生物圈前的演講。（圖片來源：《未來漫游指南》）

　　“生物圈2號”里的生活并不悠閑，實際上，組員們非常忙碌。

　　組員 Mark Nelson 后來統(tǒng)計了他們的時間分配，發(fā)現(xiàn)他們至少把四分之一的時間都花在種植農(nóng)作物上。

　　其他還包括研究和維護(hù)占20%，寫報告占19%，烹飪占12%，生物群落管理占11%，畜牧業(yè)占9%。剩下的時間，他們還要接受媒體采訪，處理各種各樣的事情。

　　而溫室外面，每年都有上百萬游客和學(xué)生乘坐大巴車來到這里，饒有興致地隔著玻璃，觀察他們的一舉一動。

　　一名組員記得，知名人類學(xué)家珍·古道爾也曾來參觀過，“她的表情像是在觀察靈長類動物”。

　　

　　組員與游客隔著玻璃對視。（圖片來源：TED）

　　對組員們來說，入住“生物圈2號”是嶄新的體驗。

　　Mark Nelson 回憶說，那種感覺很奇妙，因為他做的每一件事，都能立即看到影響。

　　“每次我呼吸，那些植物都在等待著我的二氧化碳，它們是我的第三個肺……我和這里的生物有著絕對的聯(lián)系?！?/p>

　　消失的氧氣

　　“生物圈2號”的一切看起來都那么美好。

　　后來媒體與公眾才知道，運(yùn)營“生物圈2號”的公司實際上隱瞞了很多信息，其中最大的謊言，便是它的封閉性。

　　“生物圈2號”才剛啟動兩周，就出了岔子。

　　組員 Jane Poynter 在使用脫粒機(jī)時，不慎將手指尖切掉了一部分。隨時待命的醫(yī)生對她進(jìn)行了緊急處理，但她仍需要被送往醫(yī)院去做手術(shù)。

　　幾個小時后，Jane Poynter 才重新回到玻璃房子里，但沒有媒體知道這次“偷渡行動”。

　　后來記者發(fā)現(xiàn)了越來越多事實，人們開始感到被欺騙。

　　原來，“生物圈2號”的工作人員會每月兩次，給組員們提供各種物資，包括農(nóng)作物的種子，組員們的維他命，以及捕蟑螂和捕鼠的工具等。

　　而且，在組員們?nèi)胱〉念^幾個月，由于陰雨天氣多，作物歉收，他們還直接從儲藏室中獲取食物。

　　即便如此，組員們?nèi)越?jīng)常挨餓，Mark Nelson 記得，他掉了約11公斤體重，最餓的時候甚至吃花生的殼。

　　

　　生物圈里的農(nóng)場。（圖片來源：The Institute of Ecotechnics）

　　生物圈里的其他生物也活得不怎樣。

　　蜂鳥與蜜蜂在“生物圈2號”里“滅絕”，導(dǎo)致農(nóng)作物無法授粉。而最初引入用來分解糞便的蟑螂，則瘋狂繁衍，差點(diǎn)將農(nóng)作物啃光。

　　然而，組員們的最大威脅，不是饑餓，而是呼吸。

　　不知為何，“生物圈2號”空氣中的氧氣含量在逐漸下降，從最初的21%降到最低時的14.2%。

　　如此稀薄的氧氣，讓組員們像是生活在4500米的高原上。

　　

　　組員回憶當(dāng)時的情景。（圖片來源：《未來漫游指南》）

　　組員中有人開始在睡眠中出現(xiàn)呼吸暫停，有人在說話中途需要停下來喘口氣，才能說完一句長句子。

　　大家都盡量把動作慢下來，不消耗任何額外的精力。

　　由于擔(dān)憂氧氣含量再少下去，會影響到組員們的健康，于是，工作人員向“生物圈2號”里注入了純氧。

　　一時之間，組員們開心得手舞足蹈，并且瘋狂大叫與奔跑。Mark Nelson形容，就像一個九十歲的老人重返青春。

　　后來經(jīng)過研究，才發(fā)現(xiàn)生物圈中的混凝土?xí)斩趸?，?dǎo)致氧氣含量減少，這是一個設(shè)計缺陷。

　　

　　“生物圈2號”里氧氣濃度的下降曲線。（圖片來源：William Dempster）

　　更別提“生物圈2號”還有一個死穴——它未能解決能源問題。

　　盡管它利用了一部分太陽能，但事實上，“生物圈2號”從來沒有斷過電。里面的所有機(jī)器、光源、生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，仍然依賴外部提供大量電能。

　　而“生物圈2號”在宣傳中，定位成世界上第一個人造生物圈，而且是進(jìn)行封閉試驗的科學(xué)實驗，但實際上卻處處依賴電能和物資補(bǔ)充，未能實現(xiàn)碳循環(huán)和氧循環(huán)。

　　難怪“生物圈2號”在結(jié)束后受到許多嘲笑與譴責(zé)。

　　有人罵它偽科學(xué)，也有人直指這只是資本操控下的一場真人秀，是一種新穎的娛樂節(jié)目。

　　一次失敗的實踐

　　事實上，“生物圈2號”的參與者們也心知肚明，這個實驗不太“封閉”。

　　Mark Nelson 在他的書中透露，當(dāng)時八名組員其實不太合得來。他們分裂成兩個四人小組，而且互相看不慣對方。

　　兩組人的分裂源頭，正是對實驗的看法不同。一組人認(rèn)為，不應(yīng)強(qiáng)調(diào)“封閉”，應(yīng)該把更多的時間花在科研上，另一組人則希望保持原狀不變。

　　組員之間冷漠與敵對的氛圍，也讓整個“生物圈2號”的體驗變得糟糕。

　　

　　組員們的合影。（圖片來源：Dartmouthalumnimagazine）

　　如今普遍認(rèn)為，“生物圈2號”實驗是失敗的。

　　它耗費(fèi)了巨資和人力物力來建造、管理和運(yùn)營，卻無法給僅僅八個人提供足夠的空氣、水和食物。

　　后來，“生物圈2號”被捐獻(xiàn)給亞利桑那大學(xué)，科研人員仍在里面進(jìn)行研究。

　　但“生物圈2號”也并非毫無用處。有科學(xué)家據(jù)此設(shè)計了生態(tài)球，也就是那種有著小蝦、藻類、微生物和水的密閉小球，僅靠陽光便可自給自足。

　　也有科學(xué)家看到了這個實驗的積極意義。

　　生態(tài)學(xué)家 William Schlesinger 認(rèn)為，我們所知道的關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的一切，都是以描述性工作為基礎(chǔ)，而“生物圈2號”是一次珍貴的實踐，不能抹殺它的影響。

　　

　　現(xiàn)在的“生物圈2號”。（圖片來源：Dartmouthalumnimagazine）

　　曾參與其中的 Mark Nelson，同樣對“偽科學(xué)”的指責(zé)感到生氣。

　　他認(rèn)為，“生物圈2號”是有史以來生態(tài)學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行過的最偉大的實驗。它不是一場生存挑戰(zhàn)，引入物資沒什么可指責(zé)的，“封閉”也從不是實驗的目的。

　　同時，它也是一次初出茅廬的試驗，不可能一開始就完美運(yùn)行，必定會經(jīng)歷坎坷和挫折，即便失敗，也能為后來者提供經(jīng)驗。

　　Mark Nelson 樂觀地認(rèn)為，未來人類能夠解決自身的問題，而這種樂觀，正是在“生物圈2號”里生活的經(jīng)歷帶給他的。

　　“它告訴我們每一個行動，無論多小，都是重要的?！?/strong>

　　

　　現(xiàn)在“生物圈2號”仍在進(jìn)行科研。（圖片來源：science photo library）

　　美國導(dǎo)演 Matt Wolf 給“生物圈2號”拍攝了一部紀(jì)錄片，叫Spaceship Earth。他認(rèn)為，這并非是一個科學(xué)實驗的成敗問題，它實際上暗喻著人類的野心及其局限性。

　　在九十年代，人類對宇宙、對外太空有著無限的憧憬，想象著五十年后我們會移居到月球或火星生活。

　　如今三十年過去了，我們?nèi)陨钤诘厍蛏?，移居外星球似乎遙遙無期。

　　“生物圈2號”失敗了，我們可以推掉重來。

　　但在“生物圈1號”——地球上，沒有人會給我們提供額外的氧氣、食物和水，一切都得靠人類自身去調(diào)配、去適應(yīng)，以及去創(chuàng)造。

　　既然無法逃離，那就好好經(jīng)營，從最小的行動開始。

　　參考資料

　　[1]John Allen, Mark Nelson. Biospherics and Biosphere 2, mission one (1991–1993). Ecological Engineering 13 (1999) 15–29

　　[2]"The Lost History Of One Of The World’S Strangest Science Experiments (Published 2019)". 2019. Nytimes.Com.

　　[3]"ULTIMATE SURVIVAL: DESERT DREAMERS BUILD A MAN-MADE WORLD (Published 1986)". 1986. Nytimes.Com.

　　[4]Schlesinger, William H. 2018. "A Noosphere". Bioscience 68 (9): 722-723.

　　[5]"Eight Go Mad In Arizona: How A Lockdown Experiment Went Horribly Wrong". 2020. The Guardian.

　　[6]"Biosphere 2: What Really Happened?". 2022. Dartmouth Alumni Magazine.

　　本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自微信公眾號“把科學(xué)帶回家”。

　　特 別 提 示

　　1. 進(jìn)入『返樸』微信公眾號底部菜單“精品專欄“，可查閱不同主題系列科普文章。

　　2. 『返樸』提供按月檢索文章功能。關(guān)注公眾號，回復(fù)四位數(shù)組成的年份+月份，如“1903”，可獲取2019年3月的文章索引，以此類推。