原文標(biāo)題：《這個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓八名男女困在溫室里生活兩年，供人參觀……》
歷史上瘋狂的科學(xué)實(shí)驗(yàn)很多。
但九十年代的“生物圈 2 號(hào)”可能是其中最浪漫、最雄心勃勃的。因?yàn)樗慕ㄔ斐踔?，是模仿“生物?1 號(hào)”，也就是我們的地球。
“生物圈 2 號(hào)”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(gè)大溫室。
它坐落于美國亞利桑那州，占地一公頃，大約一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)操場大小。
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(shí)人們以為，“生物圈 2 號(hào)”的探索能夠?yàn)槿祟愇磥淼男请H航行做準(zhǔn)備。
直到“生物圈 2 號(hào)”的幕后故事被一一揭開，人們才意識(shí)到，這是一個(gè)失敗的、受到過多關(guān)注的、虎頭蛇尾的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
第二個(gè)地球
“生物圈 2 號(hào)”的雛形，其實(shí)沒有太多科學(xué)屬性。
它起源于美國新墨西哥州的一個(gè)實(shí)驗(yàn)性社區(qū)，人們?cè)谏鐓^(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(shí)驗(yàn)戲劇。
后來，他們想建立一個(gè)新的社區(qū)，能夠?qū)⑸鷳B(tài)系統(tǒng)與科技相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自給自足。這個(gè)想法得到得克薩斯州一個(gè)石油大亨兒子的資金支持。
1984 年，“生物圈 2 號(hào)”開始在亞利桑那州的荒漠中建造。
負(fù)責(zé)這個(gè)項(xiàng)目的太空生物圈風(fēng)險(xiǎn)投資公司宣布，這將是一個(gè)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(hào)”看起來確實(shí)像個(gè)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(shí)，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)。
除此之外，還有超過 3800 種動(dòng)植物生活在“生物圈 2 號(hào)”里。
除了人類飼養(yǎng)的雞、山羊和豬，還有蜂鳥、狐猴等野生動(dòng)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(jì)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。
1991 年 9 月 26 日早上，“生物圈 2 號(hào)”正式啟動(dòng)。
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?yàn)槲抑?，接下來兩年我將在一個(gè)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(shí)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。
“生物圈 2 號(hào)”里的生活并不悠閑，實(shí)際上，組員們非常忙碌。
組員 Mark Nelson 后來統(tǒng)計(jì)了他們的時(shí)間分配，發(fā)現(xiàn)他們至少把四分之一的時(shí)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(bào)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(shí)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(dòng)。
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(dòng)物”。
對(duì)組員們來說，入住“生物圈 2 號(hào)”是嶄新的體驗(yàn)。
Mark Nelson 回憶說，那種感覺很奇妙，因?yàn)樗龅拿恳患?，都能立即看到影響?/p>
“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(gè)肺…… 我和這里的生物有著絕對(duì)的聯(lián)系?！?/p>
消失的氧氣
“生物圈 2 號(hào)”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(hào)”的公司實(shí)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(hào)”才剛啟動(dòng)兩周，就出了岔子。
組員 Jane Poynter 在使用脫粒機(jī)時(shí)，不慎將手指尖切掉了一部分。隨時(shí)待命的醫(yī)生對(duì)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(gè)小時(shí)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(dòng)”。
后來記者發(fā)現(xiàn)了越來越多事實(shí)，人們開始感到被欺騙。
原來，“生物圈 2 號(hào)”的工作人員會(huì)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(gè)月，由于陰雨天氣多，作物欠收，他們還直接從儲(chǔ)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(shí)候甚至吃花生的殼。
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(hào)”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(hào)”空氣中的氧氣含量在逐漸下降，從最初的 21% 降到最低時(shí)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(dòng)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(huì)影響到組員們的健康，于是，工作人員向“生物圈 2 號(hào)”里注入了純氧。
一時(shí)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(gè)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(gè)設(shè)計(jì)缺陷。
更別提“生物圈 2 號(hào)”還有一個(gè)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(shí)上，“生物圈 2 號(hào)”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(hào)”在宣傳中，定位成世界上第一個(gè)人造生物圈，而且是進(jìn)行封閉試驗(yàn)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，但實(shí)際上卻處處依賴電能和物資補(bǔ)充，未能實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)和氧循環(huán)。
難怪“生物圈 2 號(hào)”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(shí)踐
事實(shí)上，“生物圈 2 號(hào)”的參與者們也心知肚明，這個(gè)實(shí)驗(yàn)不太“封閉”。
Mark Nelson 在他的書中透露，當(dāng)時(shí)八名組員其實(shí)不太合得來。他們分裂成兩個(gè)四人小組，而且互相看不慣對(duì)方。
兩組人的分裂源頭，正是對(duì)實(shí)驗(yàn)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(shí)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(duì)的氛圍，也讓整個(gè)“生物圈 2 號(hào)”的體驗(yàn)變得糟糕。
如今普遍認(rèn)為，“生物圈 2 號(hào)”實(shí)驗(yàn)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(gè)人提供足夠的空氣、水和食物。
后來，“生物圈 2 號(hào)”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(hào)”也并非毫無用處。有科學(xué)家據(jù)此設(shè)計(jì)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(gè)實(shí)驗(yàn)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(hào)”是一次珍貴的實(shí)踐，不能抹殺它的影響。
曾參與其中的 Mark Nelson，同樣對(duì)“偽科學(xué)”的指責(zé)感到生氣。
他認(rèn)為，“生物圈 2 號(hào)”是有史以來生態(tài)學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行過的最偉大的實(shí)驗(yàn)。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(shí)驗(yàn)的目的。
同時(shí)，它也是一次初出茅廬的試驗(yàn)，不可能一開始就完美運(yùn)行，必定會(huì)經(jīng)歷坎坷和挫折，即便失敗，也能為后來者提供經(jīng)驗(yàn)。
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(hào)”里生活的經(jīng)歷帶給他的。
“它告訴我們每一個(gè)行動(dòng)，無論多小，都是重要的?！?/strong>
美國導(dǎo)演 Matt Wolf 給“生物圈 2 號(hào)”拍攝了一部紀(jì)錄片，叫 Spaceship Earth。他認(rèn)為，這并非是一個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的成敗問題，它實(shí)際上暗喻著人類的野心及其局限性。
在九十年代，人類對(duì)宇宙、對(duì)外太空有著無限的憧憬，想象著五十年后我們會(huì)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(hào)”失敗了，我們可以推掉重來。
但在“生物圈 1 號(hào)”—— 地球上，沒有人會(huì)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(dòng)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.
本文來自微信公眾號(hào)：把科學(xué)帶回家 （ID：steamforkids），撰文： Greye，審校：韓晶晶
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