?。▓D片來(lái)源：Vox）

　　撰文 | Greye

　　審校 | 韓晶晶

　　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?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(lái)感建筑，看起來(lái)像個(gè)大溫室。

　　它坐落于美國(guó)亞利桑那州，占地一公頃，大約一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)操場(chǎng)大小。

　　

　　“生物圈2號(hào)”設(shè)計(jì)圖。（圖片來(lái)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(shí)人們以為，“生物圈2號(hào)”的探索能夠?yàn)槿祟愇磥?lái)的星際航行做準(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(guò)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(méi)有太多科學(xué)屬性。

　　它起源于美國(guó)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(guò)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(lái)，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。

　　

　　“生物圈2號(hào)”建于荒漠之中。（圖片來(lái)源：Mark Nelson）

　　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(lái)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(lái)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(hào)”里的迷你海洋。（圖片來(lái)源：The Institute of Ecotechnics）

　　除此之外，還有超過(guò)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(lái)分解有機(jī)廢物，而污水則經(jīng)過(guò)處理后循環(huán)使用。

　　

　　組員們?cè)诜N植農(nóng)作物和飼養(yǎng)山羊。（圖片來(lái)源：TED）

　　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溃酉聛?lái)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(chǎng)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(méi)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(zhǎng)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(lái)源：《未來(lái)漫游指南》）

　　“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(lái)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(wàn)游客和學(xué)生乘坐大巴車來(lái)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(lái)參觀過(guò)，“她的表情像是在觀察靈長(zhǎng)類動(dòng)物”。

　　

　　組員與游客隔著玻璃對(duì)視。（圖片來(lái)源：TED）

　　對(duì)組員們來(lái)說(shuō)，入住“生物圈2號(hào)”是嶄新的體驗(yàn)。

　　Mark Nelson 回憶說(shuō)，那種感覺(jué)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。”

　　消失的氧氣

　　“生物圈2號(hào)”的一切看起來(lái)都那么美好。

　　后來(lái)媒體與公眾才知道，運(yùn)營(yíng)“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(méi)有媒體知道這次“偷渡行動(dòng)”。

　　后來(lái)記者發(fā)現(xiàn)了越來(lái)越多事實(shí)，人們開始感到被欺騙。

　　原來(lái)，“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，作物歉收，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。

　　

　　生物圈里的農(nóng)場(chǎng)。（圖片來(lái)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(hào)”里“滅絕”，導(dǎo)致農(nóng)作物無(wú)法授粉。而最初引入用來(lái)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。

　　

　　組員回憶當(dāng)時(shí)的情景。（圖片來(lái)源：《未來(lái)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(shuō)話中途需要停下來(lái)喘口氣，才能說(shuō)完一句長(zhǎng)句子。

　　大家都盡量把動(dòng)作慢下來(lái)，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(lái)經(jīng)過(guò)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。

　　

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

　　更別提“生物圈2號(hào)”還有一個(gè)死穴——它未能解決能源問(wèn)題。

　　盡管它利用了一部分太陽(yáng)能，但事實(shí)上，“生物圈2號(hào)”從來(lái)沒(méi)有斷過(guò)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(chǎng)真人秀，是一種新穎的娛樂(lè)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(lái)。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。

　　

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

　　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(lái)建造、管理和運(yùn)營(yíng)，卻無(wú)法給僅僅八個(gè)人提供足夠的空氣、水和食物。

　　后來(lái)，“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(wú)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(yáng)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。

　　

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

　　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(lái)生態(tài)學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行過(guò)的最偉大的實(shí)驗(yàn)。它不是一場(chǎng)生存挑戰(zhàn)，引入物資沒(méi)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(lái)者提供經(jīng)驗(yàn)。

　　Mark Nelson 樂(lè)觀地認(rèn)為，未來(lái)人類能夠解決自身的問(wèn)題，而這種樂(lè)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(wú)論多小，都是重要的?！?/strong>

　　

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

　　美國(guó)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(wèn)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(wú)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(guò)去了，我們?nèi)陨钤诘厍蛏希凭油庑乔蛩坪踹b遙無(wú)期。

　　“生物圈2號(hào)”失敗了，我們可以推掉重來(lái)。

　　但在“生物圈1號(hào)”——地球上，沒(méi)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(wú)法逃離，那就好好經(jīng)營(yíng)，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.

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

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