“生物圈二号”实验:科学家将4男4女关在封闭空间,结果如何?

答案在这儿 2023-03-06 10:30:36

在地球环境不断恶化的当下,移民火星成为了最为热门的话题,不论是马斯克开出的“空头支票”,还是美国火星车在火星探索中不断取得的成果,都让人期待着我们可以早日踏足火星并在那里长期生活。

马斯克很早就提出了火星计划

按照人们的猜想,我们可以在那里建设基地正常生活,甚至努力一下还能改造火星的生态,使其变得更像地球。问题是,这到底是永远无法实现的空想还是可以做到的呢?

对于这个问题,30多年前科学家们在美国亚利桑那州奥拉克尔进行的实验或许能告诉我们答案。因为实验开始后,他们便将4男4女关进了封闭的空间中,试图让其“自给自足”的生活下去。

美国曾展开了一个实验,将4男4女关在了一个封闭的空间中

那么,这个实验到底是什么?它的结果如何呢?

著名的“生物圈二号”实验

该实验的名称为生物圈二号,英文写作“Biosphere 2”,不少人应该都听说过。

根据资料来看,这项实验最初的目标,就是为了验证人类是否能在与外界隔绝的“迷你地球”当中顺利生活。

为了进行这项实验,艾德·巴斯等人从1987年就开始在占地约1.3万平方米的地方,修建这个实验装置。如果大家觉得难以理解,可以将其当成人类在实验中为小白鼠营造的“生态箱”,从本质上来说它们是同一个类型的东西。

“生物圈二号”的设计图

而在其被公布正式建设的时候,就在社会上引起了热议。

资料显示亚利桑那大学科学家卡尔·霍奇斯(Carl Hodges)在接受杂志《发现》采访时预测,这可能是“有史以来最重要的科学项目”。而ABC新闻节目“黄金时间直播”,更是直接暗示它可能“拯救世界”。

不过,想建造这样一个大型的实验舱,并完全模拟地球的环境,使之与世隔绝并让人们在里面正常生活,可不是一件容易的事情。

要完成这样一个大型实验舱的建造,并不是一件容易的事情

为什么这么说呢?

首先,为了让进入其中的人们可以实现自给自足,生物圈二号当中模拟了各种生态系统,比如海洋生态系统、热带雨林生态系统、沼泽生态系统等等,建造者认为这就像是一个“盆景世界”。

事实上,复刻这些生态系统并不容易,因为生态循环往往是环环相扣的。所以,建造的时候人们经过多次的调试,记录相关的数据,使这些生态系统能够正常的运转。在这种情况下,前后投入了大量的资金,大约2亿美元左右。

为使这种生态系统正常运转,科学家投入了大量的资金

其次,要选择合适的“志愿者”,他们必须拥有一定的专业技能,比如说对生物圈二号内部的环境十分了解,知道如何解决某些突发性的危机。更重要的是,这些人需要自愿走进这个完全封闭的世界,并在这里生活较长的时间。

因为虽然从表面上来说,里面的各项设施都是完美的,能够像地球的自然环境一样维持正常循环的状态。但是当人走入其中以后,可能会产生很大的变化,而因小变动就终止实验是不可能的,所以对于志愿者来说,还要承担一定风险。

最终有8名科学家自愿进入了这个“实验舱”

不过,虽然整个建造的过程和后续的招募略显艰难,但是实验最终还是顺利实施了。

1991年9月,生物圈二号正式投入运行,参与建设的科学家们,将4名男性和4名女性送进了这个封闭的空间,让他们开启为期两年的“世外桃源生活”。

那么,实验的结果是怎样的呢?

最终这个实验的结果如何呢?

这项实验的结果如何?

从相关资料来看,主动走进生物圈二号开始实验的都是在不同领域处于领先地位的科学家,其中有植物学家、海洋学家、气象学家等等。由于生物圈二号当中有着与其专业密切相关的生态系统,所以他们在进入其中以后可以更近距离地观察这些生态系统的运转和变化。

最初,大家都是满怀信心地走了进去,可是没过多久,他们就变得无精打采了,因为生物圈二号根本无法维持正常的循环。换句话说,这地方和媒体鼓吹的“迷你地球”差异非常大。

实验志愿者回忆当时组员遇见的呼吸问题

众所周知,人类是必须要不断呼吸的,而呼吸作用会产生大量的二氧化碳。在其中,二氧化碳无法被及时收集转化,浓度便不断升高。在这种情况下,进去其中的人会感到十分的疲倦,部分人甚至要进行人工吸氧。

正因如此,生物圈二号在后来根本没有做到完全封闭,多次从外向内输送空气,甚至还补充过纯氧。假如没有从外部的补充,里面肯定早就无法待人了,二氧化碳的浓度将达到一个极为恐怖的限值。

“生物圈2号”里氧气浓度的下降曲线

而更让人难以接受的是,不仅呼吸问题难以解决,就连其他的生态系统也很快就出现了问题。比如本来清澈的人造海洋,在环境条件的改变下,出现了富营养化的特征。那些被放在生态系统当中的动植物,也因为不适应环境而死亡。

此外,粮食问题也成为了难以解决的事情。虽然当时为他们准备了大量的植物,但是一些对植物有关的害虫也悄悄溜了进去。由于实验规定禁止在其中使用化学药剂,避免影响生态系统,所以大家只能看着自己辛苦种下的东西被那些害虫破坏。

当时大家种植的植物遭受到了虫害,志愿者的粮食供应面临问题

除此之外,人与人之间的摩擦和矛盾也渐渐产生。大家的性格不合,科学研究目标不同,导致合作无法达成。尤其是长期共处一室,见不到其他人的情况,让人们都有了“两看生厌”的感觉。所以,八名科学家在其中生活的并不快乐。

总的来说,最终实验结果还是失败了,它告诉人类,这个由人们花费重金建造出来的封闭生态系统,实际上是“漏洞百出”。我们自以为可以模拟地球的生态,搬进封闭的盒子中,前往其他星球度过余生,可事实上,可能连2年都撑不到。

因为,按照最初的设想来说,人们不该从外部向八名科学家提供任何的东西,以此才能确保他们生活在绝对封闭的空间中。可是从上文的描述大家应该也看出来了,实验人员从外部获取的帮助其实有很多。

实验人员从外部获取了一定的帮助

值得一提的是,不少人都不理解明明是首次实验,为何命名为生物圈二号。这是因为,生物圈一号就是我们所处的地球,而生物圈二号的失败告诉了人类,地球不可复制,离开这里我们似乎真的找不到更适宜生存的地方。

那么,实验失败以后,这个装置就废弃了吗?

如今这里依旧在使用吗?

根据资料来看,实验虽然失败了,但这个装置还是可以拿来进行其他实验的,所以,后来不少科学研究者都曾来到这里展开全新的实验。

后续依旧有不少科学家来此做实验

比如来自德国弗莱堡大学的生态系统生理学家克里斯蒂安·维尔纳,他就利用生物圈二号当中的雨林系统,研究了热带植物和土壤如何共享养分,以此减轻环境变化对其带来的影响。

这种研究,可以帮助人们更好地预测“生物圈一号”也就是地球生态系统的未来变化。要知道,虽然地球整体的循环没什么问题,但是在人类的破坏之下,某些祸根早已被埋下了。

地球的整体生态系统在人类的影响下,早已存在隐患

所以说,如今的生物圈二号依旧在发挥余热。

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