众力资讯网

1991年,美国曾做过一个实验,把4男4女关在一起两年,结果如何?

花掉1.5亿美元,在沙漠中用钢筋和玻璃拼出一个"微缩版地球",再把8位科学家锁进去——这听上去像科幻片的开头,但它真真切

花掉1.5亿美元,在沙漠中用钢筋和玻璃拼出一个"微缩版地球",再把8位科学家锁进去——这听上去像科幻片的开头,但它真真切切发生在35年前的美国亚利桑那州。项目叫"生物圈2号",4男4女被要求在里面自种粮食、自造空气、自循环水,封闭整整两年。结局却远不如蓝图那样漂亮。

要理解这场实验为什么搞砸,得先回到它诞生的那个年代。上世纪80年代,一群自称"太空生物圈冒险家"的美国学者,出于对星际移民的狂热兴趣,在1984年着手设计一套封闭生态系统。

得克萨斯州石油大亨的儿子爱德华·巴斯掏出了真金白银,请来上千位农业、生态、工程领域的专家,在亚利桑那州的荒漠上干了七年。他们的逻辑很简单:地球是"生物圈1号",我能不能人工复刻一个小号版本出来?如果能,将来搬去火星就有了技术底子。

这个庞然大物最终占地12000平方米,容积超过14万立方米,由8万根白漆钢梁和6000块玻璃搭建而成。穹顶之下藏着七个独立生态区——热带雨林、热带草原、海洋、沼泽、沙漠,外加集约农业区和居住区,全部以地球南北回归线之间的生态系统为蓝本。

圈内引入了约4000个物种,其中动植物约3000种,微生物约1000种,分别来自澳大利亚、非洲、南美、北美等地。从体量上讲,它至今仍是人类造过的最大封闭生态系统。

1991年9月26日这天早上,8名组员穿着蓝色连体衣,在无数摄像机面前发表了激昂的演说,仿佛要去执行太空任务。组员Jane Poynter后来回忆,她说出了"我将最后一次呼吸地球的空气"这样的话。门关上了,实验正式开始。

头几个月,日子还算过得去。农业区占地500平方米,种着稻米、小麦、香蕉、木瓜、甘薯等作物,同时还饲养了鸡和山羊。8个人遵循八小时工作制,上午维护生态系统、播种收割,下午做实验分析,剩下的时间可以看书、看电影、和家人通电话。隔着玻璃,家属甚至能来探望。这场景确实有点"乌托邦"的意思。

问题是,这份田园般的安宁碎得极快。植物虽然长得繁茂,但大多数传粉昆虫在密封环境中陆续死掉了,蚂蚁和蟑螂倒是疯狂繁殖,成了玻璃穹顶下的"新主人"。没了蜜蜂和蜂鸟帮忙,农作物的授粉效率断崖式下跌。

从第5个月起,8个人持续报告饥饿感,团队不得不反复调整每日口粮的分配。他们的农业系统最终只满足了约80%的营养需求,缺口看着不大,可日复一日地吃不饱,身体和情绪都扛不住。

比饿肚子更要命的是一个谁也没料到的隐形杀手。实验开始后,内部氧气浓度以每月0.5%的速率持续下降,始终没有好转的迹象。到了1993年初,含氧量已跌到危险水平,相当于把人丢在海拔四千多米的高原上种地。头晕、心跳加速、夜里频繁被憋醒——8个人的身体一天比一天差。

罪魁祸首后来才被揪出来。土壤中的碳和氧气反应生成了二氧化碳,而这些二氧化碳又与建筑混凝土中的钙结合,变成了碳酸钙。氧元素就这样被一点点"锁"进了墙壁里,植物因为光合作用原料不足,产出的氧气越来越少。

谁能想到,一堵混凝土墙就足以把整个大气循环搅得天翻地覆。管理方被迫在1993年1月和8月两次从外部泵入纯氧。消息曝光后,外界舆论炸了锅,嘲讽声铺天盖地——号称百分百自给自足的实验,居然还得靠外面输氧?

而玻璃穹顶之内,人心的裂痕比大气失衡更难修复。Jane Poynter后来坦言,低落的士气和严重的心理问题贯穿了整个任务,8名组员最终分裂成两个势不两立的四人阵营。争吵的原因五花八门:谁多吃了一口饭,谁少干了一个钟头的活,实验还有没有继续下去的意义。饥饿和缺氧像放大镜一样,把每一点小矛盾都放大到不可收拾。

实验刚开始不到两周,Poynter在使用脱粒机时切掉了一截指尖,不得不出去治疗,几小时后带着一个旅行袋返回。管理方后来承认袋中装有备件,这件事遭到媒体猛烈质疑。信任这道口子一旦撕开,就再也缝不回去了。有人怀疑她夹带了食物,有人觉得实验的"纯洁性"早已不存在。

1993年9月26日,封闭整整两年后,大门重新打开。所有人都瘦了一大圈,面色苍白,而那个原本预计能运行百年的人造生态系统,连两年都没撑住。期间大门被开启过不止一次,物资也不止一次从外部送入。用"失败"来定义这场实验,或许有些粗暴,但当初吹出去的牛皮,确实被现实戳得千疮百孔。

主办方并不甘心。第二次封闭实验于1994年启动,管理团队还针对第一次暴露的问题做了大规模改进——混凝土表面涂封处理以阻止其吸收二氧化碳,食物生产效率也大幅提升。但人的问题解决不了。

1994年4月1日,管理层爆发严重内斗,现场管理权被美国法警的临时禁制令推翻。更离谱的是,4月5日,两名前组员竟然从外部强行打开了生物圈的密封门,导致约10%的内部空气与外界交换。1994年9月6日,因管理公司财务困难,第二次实验被迫终止。

两次实验都没能证明封闭生态系统能稳定运行,但留下的教训非常值钱。工程层面,它揭示了建筑材料与大气之间此前被忽视的化学反应,后来所有类似项目都把这一因素纳入设计考量。

生态层面,它证明了一件事:哪怕在高度可控的环境里,一个微小变量的缺失——比如几只蜜蜂的消亡——就能引发连锁崩塌。人的层面,它暴露出长期封闭环境对心理的巨大冲击,这对后来国际空间站的心理支持方案和中国"月宫一号"实验的设计都产生了影响。

2007年,这座建筑差一点被推平改建成公寓,好在亚利桑那大学适时介入。2011年,巴斯将它捐赠给了这所大学,还追加了2000万美元启动新项目。从那以后,生物圈2号彻底告别了"真人秀"色彩,转型为一座严肃的地球科学研究设施。

2025年到2026年间,生物圈2号连续传出重磅动态。2025年10月,研究员Matthias Beach独自与144株矮豌豆一起密封在SAM舱内生活了两周,结果显示这些豌豆吸收了他呼出的约45%的二氧化碳。

这是自1994年以来,生物圈2号场地上首次进行有人参与的封闭生命保障实验。2026年全年还将继续测试小麦、水稻、大麦、生菜、菠菜、红薯、土豆等20多种作物在密封环境中的空气净化效果。

2026年2月4日,研究团队首次向生物圈2号的海洋区投放了活体珊瑚——108块珊瑚被安装在两个定制的球形支架上,沉入7.6米深的人造盐水池中。这是一项温度耐受性实验,目的是观察珊瑚如何应对未来更高的水温。这意味着停滞了30多年的珊瑚礁研究在这座玻璃穹顶下重新启动。

至于当年那批走出大门的亲历者,各自的人生也挺戏剧化。Poynter和同为组员的Taber MacCallum在实验期间就联合创办了帕拉贡太空开发公司,后来两人结了婚。2019年他们又共同创立了Space Perspective,想用巨型氦气球把乘客送上大气层边缘。

然而这家公司后来遭遇财务危机,无力支付租金,最终被欧洲公司Eos X Space收购,两位创始人不再参与运营。从当年在玻璃罩子里差点缺氧,到后来在太空旅游市场上起落浮沉,命运的弧线足够写一部长篇了。

35年前那场实验最残酷的地方不在于技术崩盘,而在于它戳破了一个幻觉:人类以为自己能从零搭起一套自循环的生命系统,结果连一个足球场大小的空间都管不住。混凝土会偷走二氧化碳,蜜蜂会集体消亡,人群会因为一块饼干而反目成仇——这些都不在当初精美的设计图里。

如今矗立在亚利桑那沙漠中的那座玻璃建筑,已不再承载"复刻地球"的野心。它变成了一面镜子,映照出人类对自然认知的巨大盲区。每年数十万游客穿过穹顶,大概都会生出相似的感慨:我们能把火箭送上天,能让芯片运算出天文数字,却连自家星球的呼吸节奏都没完全搞明白。