luda
【代号名称】
“生物圈”2号计划
【规范名称】
对于生物圈2号实验计划
【英文名称】
Experimental Plan for Biosphere No 2
【发起者】
美国前橄榄球运动员约翰·艾伦
【实施时间】
1991年9月26日—1993年6月26日
【目的】
观察空气、水和废物在一个封闭的环境中怎样有效地进行再循环，以及评价在这样的实验条件下，是否能够创造出一个稳态的生态系统，以寻找维持生存和净化环境的有效途径
【背景】
多年来，人类梦寐以求地憧憬着冲出地球，向宇宙进军。
随着地球环境的恶化，这种愿望里似乎又加进了欲逃离的色彩，人们上下求索，加快了寻找“诺亚方舟”的步伐。
在人类殖民外星仍然处于镜花水月的情况下，一个天才的、极具道德价值的自然生态系统模拟研究方案横空出现。它为人类通向未来之门扦开一条缝隙。
【行动经过】
“生物圈”2号，是建于美国亚利桑那州图森市以北沙漠中的一座微型人工生态循环系统，它由与之八竿子打不着“不务正业”的美国前橄榄球运动员约翰·艾伦发起，并与几家财团联手出资，委托空间生物圈风险投资公司承建，历时8年，耗资1.5亿美元。这笔投资在当时也不是个小数字。
“生物圈”2号实验是在一个占地3.1英亩(12550平方米)，大约有两个足球场的大小的、用玻璃和钢架建成的一个密闭的拱形玻璃罩内进行的。这个拱形玻璃罩从外观看，由三个圆拱形结构和一个金字塔形结构组合成的建筑群组成，有10—20层楼高，里面设置了多个连通的实验室。一些科学家将此实验戏称为"在一个瓶子中的星球"、“微型地球”、“火星殖民地原型”。这是世界上最大的、用人工建筑与陆地表面连接起来的一个封闭生态系统。
“生物圈”2号有热带雨林、热带草原、海洋、沼泽、沙漠等5个模拟野生生物群落和集约农业区和居住区2个人工生物群落组成。
野生生物群落以地球北回归线和南回归线间的生态系统为样板，分别由美、英生物和生态学家设计而成。圈内共有约4000个物种，其中动物（包括软体、节肢、昆虫、鱼类、两栖、爬行、鸟类、哺乳等）、植物（包括浮游、苔藓、蕨类、裸子和被子等）约3000种，微生物（包括细菌、粘菌、真菌、微藻等）约1000种，它们分别来自澳大利亚、非洲、南美、北美等地。
1991年9月26日，来自英国、墨西哥、尼泊尔、南斯拉夫和美国等5国的4男4女共8名科研人员首次进驻，“生物圈2号”实验正式启动，到1993年6月26日，实验人员在对首批结果进行评估并改进技术后，离开了“生物圈”2号，停留共计21个月。
在这期间科研人员们对大气、水和废物循环利用及食物生产进行了广泛而系统的科学研究，在各自的研究领域内均获取、积累了丰富的实践经验和科学数据。
集约农业区
首批8名科学家在24个月的密闭人工生态环境中按照各自的研究范围进行了广泛、细致、深入的观察、记录、分析，研究项目包括生物地球化学、土壤、水、海洋、“全球”生物量、农业、遗传、生理、营养、医学、心理以及技术和工程学等内容。
“生物圈”2号中的热带雨林
通过种植农作物、饲养家禽和家畜进行生态试验，以自我维持、自我满足。如果发生病虫害，只允许用瓢虫和金小蜂进行生物防治，不准使用任何农药。可以说这个实验系统，已集中了当时各项科学技术最先进的成就，忠实地反映了实验的所有意图和目的。
科学家们尝试着循环使用各种自然资源并维持生态平衡，例如，人和动植物的呼吸作用要消耗氧气，同时放出二氧化碳，而绿色植物的光合作用则刚好相反。通过不断地测定系统内部的空气中氧气和二氧化碳的比例，来准确地测定并调整人与动植物的适当比例。如果食草动物过多，有可能破坏草原，他们就食用一些食草动物；如果某种植物消失了，他们就尝试用试管内储存的细胞重新培养这些植物，并且逐步找出它们消亡和保存的条件。
所有参与者合影
然而，“人算不如天算”。这项预期进行两年的实验，在进行了18个月过后，该系统就已经严重失衡，氧气浓度从21.5%降到14%，已经不足以维持研究者的生命，被迫开启了24次从外部向系统内输入氧气加以补救，以便完成原定的实验。但即便如此，仍然出现了让人无比惊愕的状况：
原有的25种小动物中有19种绝灭；
为植物传播花粉的昆虫也全部死亡，植物无法繁殖。
这实际意味着，人类妄图以此思路移民外星球的理想，绝对是死路一条。
有鉴于此，原计划为期两年的实验，于1993年9月26日正式以失败告终。
1996年1月1日，“生物圈”2号计划交由美国哥伦比亚大学管理与规划未来的走向，做为生态学、环境变迁研究及教学的基地。9月，由数名科学家组成的委员会对实验进行了总结，得出的一个重要结论是：
即使利用人类最发达的科学技术来对地球生物圈大尺度生态过程进行模拟和控制，其能力也是非常有限的，用科学技术圈代替地球生物圈是不可能实现的。
此后哥伦比亚大学开始将“生物圈”2号既存的生态系统仿真实验及新的研究计划整合于一体并对外界开放，做为研究及学习中心，以探索人类生活与环境生态的互动影响。
模拟微型“海洋”，鱼类、珊瑚、藻类等等一应俱全
【研究成果】
“生物圈”2号使人类首次能够在整体水平上研究生态学，从而开辟了了解目前地球生物圈全球范围生态变化过程的新途径。更为重要的是，它将作为首例永久性生物再生式生保系统的地面模拟装置而有可能应用于人类未来的地外星球定居和宇宙载人探险。
在1991至1993年的实验中，研究人员发现：
8位研究人员
“生物圈”2号内氧气与二氧化碳的大气组成比例无法自行达到平衡，以至于为了保证行动能够继续而弄虚作假人工注入氧气；
“生物圈2号”内的水泥建筑物影响到正常的碳循环；
多数动植物无法正常生长或生殖，其灭绝的速度比预期的还要快。
经广泛讨论，确认“生物圈”2号实验失败，未达到原先设计者的预定目标。
氧气未能顺利循环是导致“生物圈”2号失败的重要原因。由于细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物圈”2号的混凝土墙所吸收，又打破了循环，致使氧气含量下降，不足以维持研究者的生命。
此外“生物圈”2号中降雨失控、多数动物灭绝、为植物传播花粉的昆虫全部死亡、还有黑蚂蚁爬满建筑物等也是“生物圈”2号失败的原因。
这证明了在已知的科学技术条件下，人类离开了地球将难以永续生存。
同时证明“地球目前仍是人类唯一能依赖与信赖的维生系统”。
【影响】
虽然“生物圈”2号计划实验目标并未达成，但是这也给人类上了极为生动的一课——
大自然并非我们想象得那样简单，巨大复杂的系统关联中，可能每一缕轻风都是于生命所不可或缺的；
人不是万能的，人类要依赖地球存活；
人类要懂得顺其自然，要珍惜大自然的一切，才能与地球万物持续发展。
【评论】
“生物圈”2号是世界上最大的闭式人工生态系统，也是第一次如此大规模地模拟自然生态。也许它的失败有技术上的失误或设备上的欠缺，但这一切都不足以降低“生物圈”2号在人类科技史上的独特位置。也许人们今后还会向“生物圈”3号、“生物圈”4号发起挑战。
为什么自然生态可仿不可用？问题关键出在哪里？科学家们至今也无法给出答案。
从“生物圈”2号失败的深层反映出来的信息远比其本身更冷酷无情。它向人们证明：
大音希声，大象无形。
地球环境是在经历了几十亿年的风风雨雨后形成的，对这种异常可靠的结构，人们渴望窥其脉络、望其项背，但却绝不是简单的人工模仿再造能够完成的。
数十亿种因素在自然状态下的微妙平衡，其内在的逻辑规律，或许完全超出了人类科技水准甚至认知能力所能达到的领域。
据科学家根据调查分析、预测，在350至700年之后（2360至2710年），人类将很有可能灭绝。
“人定胜天”？这个人类万丈雄心的豪迈宣言，在这个小小的实验中就碰了壁、显示了其脆弱本质，因此最好还是让它永远停留在精神层面吧。
地球不是实验室，“生物圈”1号可以轻而易举地将我们一网打尽。我们输不起，也不能再从新创造一个，所以善待和保护它才是我们真正的出路。
【类似行动】
1、“生物圈”2号的失败，使科学家丧失了启动“生物圈”3号、“生物圈”4号的基本热情，爱好者期待已久的计划至今没有影子。人类移民外星的脚步，只剩下星际航行的冲动还没有散去。
2、2015月6月，美国、加拿大未来的3男3女宇航员进行了主要目的是考验人类是否能在火星这样严酷的环境下长期生存的“嗨！海域”Ⅲ实验计划，所以该项目提供的食物只有限量的冷冻食物。这样也能观察未来的宇航员在这种环境下是否会因为缺少食物而“自相残杀”。项目的地点位于夏威夷的冒纳罗亚火山旁，已经算是地球上最接近火星的环境了。
好消息是，没出人命。
【代号说明】
“生物圈”2号计划，是因把地球本身称作“生物圈”1号而得此名。