科技日曆|被譽「克隆版地球」,8名科研人員首次進駐「生物圈2號」

2020-11-22 前瞻網

科技日曆|被譽「克隆版地球」,8名科研人員首次進駐「生物圈2號」

 Evelyn Zhang • 2019-09-26 15:18:45 來源:前瞻網 E2370G0

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地球上的生物繁衍生息,千萬年來循序演變,但如果離開了賴以生存的生態圈,人類還能夠繼續生存嗎?在地球生態失去平衡的現象越來越多時,是否人類能在別處為自己創造一個「克隆版地球」?

為了揭曉這一奧秘,美國也進行了一次大膽的嘗試——「生物圈2號」生態實驗基地。

1991年9月26日,美國啟用「生物圈2號」實驗室,8名科研人員首次進駐。

(圖源:視頻截圖)

這背後的「設計師」是美國土豪+夢想家——愛德華·巴斯,被打造出來的「生物圈2號」就像一個微縮版的地球。

「生物圈二號」實驗計劃(Experimental Plan for Biosphere No 2)是從1984年起,在美國亞利桑那州沙漠地區,運用科技手段再造一個地球的實驗計劃。它主要是為了研究封閉環境下空氣、土壤、動植物、微生物和人類之間的相互作用和影響,同時也為未來太空殖民計劃提供前期的移民基地方案。甚至還想著被用來測試生存在其內部的生命——是否能夠按照地球上生命進化的軌跡進行自我調節, 以適應太空環境下的生活。

巴斯為了實現最終計劃,怒投2億美元,請來了上千位國際一流的,農業和種群生命多樣化方面的工程師、科學家以及其他專家共同參與為時7年的設計和施工。

此外,他還請到了當時著名的生態學家約翰·艾倫(John P. Allen),作為生物圈2號工程的主要負責人。

生物圈2號終於在美國亞利桑那州的荒漠中拔地而起。在這塊鋼架玻璃「穹頂」之下,與世隔絕的小世界裡,劃分出了7塊區域,其中包括五塊自然區域,分別是:熱帶雨林、稀樹草原、濱海沙漠、河口沼澤和熱帶海洋(海洋還包括珊瑚礁和海灘生態)。另外,還有兩個與空氣和水循環系統相連接,但是設置了屏障以阻擋昆蟲入侵的區域——集約型農業生物區和人類住宅區。

總體積達180000立方米的「生物圈2號」與外界完全隔絕,只有太陽光可進入。植物、動物、人類等生物環境被模擬出來,裡面「住著」4000個物種……外界無不期待著相互作用的奇妙火花。

而進駐的8名科研人員,雖然身體與外界隔離,但他們仍能用通訊工具與外界聯繫,與親朋好友通電話等。他們的家人也能來到館外,隔著玻璃探望。照理來說,這是個完美的「人造世界」。

即便以今天的視角來看,這樣規模的仿生生態圈也幾乎是存在於科幻片中的存在。當時,它還被認為是繼登月計劃以後,美國實施的最令人激動的科學研究項目。

愛德華·巴斯一擲千金,就是為了完成自己的一個夙願,但最終這個「大夢想」還是在1993年9月26日正式以失敗畫上了句號。原本設計者自信地認為,這個人工生態系統至少可以維繫個上百年。結果卻連兩年都撐不住,志願者們就從裡面倉皇出逃。期間生物圈2號的大門還被開啟逾24次!

隨著計劃的失敗,這個實驗也成了科學笑柄,甚至被嘲諷為「奢侈的科學幻想」。這背後究竟發生了什麼?

進駐的8位居民雖然事先花去幾年時間接受了相關培訓,擁有每年耗資百萬美元的技術支持,各種各樣的問題仍然接踵而至。比如技術問題(含氧量開始下降)、人與社會問題、生物問題(過分簡化)、管理問題等,這些問題最終也導致了此次任務的失敗。

他們首先面對的,便是極度影響生活質量的糧食減產。蟲害猖獗更是無法遏制,到最後的日子裡,他們只能靠食紅薯根充飢。

圈內的大氣就一直處於不太穩定的狀態,最終志願者們的生命可謂岌岌可危。

此外,生物圈2號內的25種脊椎動物,只有6種存活了下來。絕大多數昆蟲也都滅絕了,死亡的首先就是益蟲。人造沙漠也變成了叢林與草地。

科學輿論界對「生物圈二號」的批評主要有:作為一個生態系統,它和外界真正的生態系統不能同日而語,如土壤是非自然的;野生動植物數量遠遠減少,尤其只剩下螞蟻和蟑螂等幾種動物。此外,這個迷你生物圈的封閉也是不完全的,電力、信息、藥品等要從外界輸入,作為一個超大溫室又太暗了,維持費用太高。此外,其商業化運作的痕跡也太過明顯,以致噱頭太多,考慮太少。

在嚴格的科學評估中,生物圈二號也許是失敗的,但它仍給了我們很多啟示。它同時也在告誡人類:地球不是實驗室,要善待地球才可持續發展。今天,生物圈二號已經是一個旅遊景點,作為全球最大的生態實驗室供遊人參觀。

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