作为自人类诞生以来的第一个生存环境，科学家们将地球称为“生物圈一号”。但将数十亿人的身家性命寄托在唯一的生存环境下，似乎是一种非常不明智的行为，特别是在这个生存环境变得越来越脆弱的时候。因此，科学家们想到了通过建立一个封闭的实验性生态系统，来研究人类是否有可能建立一个模仿地球的独立生态系统并生存在其中的问题。历史上，这样的研究以不同的形式进行过多次，其中最著名的要数美国科学家进行的“生物圈二号”实验。

    “生物圈二号”建于美国亚利桑那州图森市以北沙漠中。这个庞大的科学工程从1986年设计，次年动工，至1991年完工，共花费1.5亿美元。为了隔绝外界物质进入这个封闭的系统，整个建筑进行了很好的密封。建筑的外部装配了双层玻璃板，地面部分则整个用不锈钢板焊接起来，并加上了钢垫。为了达到良好的气密效果，建筑内部的气压略高于外界。为了维持这个压力差，工程人员在建筑内设计了两个类似“肺”的可变体积空间，利用体积的变化平衡因温度变化而引起的内外气压差的变化，达到维持压力并保护建筑结构的目的。建成后的“生物圈二号”，在正常状态下与外界基本隔绝，唯一能够从外界获取的能量就是从玻璃窗透入的自然光，以及维持实验和监控设备运转所需要的电力。

    “生物圈二号”面积相当于3个足球场大，引入了3800多种生物，包括鸡、羊、猪、蜂、鸟、鱼和各种有益的昆虫及微生物，布置成森林生态系统、草地生态系统、水和沼泽生态系统、农田生态系统和海洋生态系统，还有供人研究和生活用的楼房和人造风雨设施。“生物圈二号”的设计寿命是100年，科学家们希望人在这个系统中能实现长期自给自足的生活，进而为人类开发太空、建立生存模型、探讨人与生物间的关系、保护生态环境、实现可持续发展等提供依据。

    1991年9月26日，全球所有主要媒体均在头版头条刊登了一条激动人心的消息：由美国太空生物圈风险投资公司建立的“生物圈二号”投入运行，8位科学家笑容满面地进入这个全封闭温室，开始了与世隔离的生活。本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。但18个月之后，“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种小动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。事后的研究发现：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“生物圈二号”的混凝土墙吸收，又打破了循环。此次失败的实验项目在社会上引起了广泛的争论，从事此项实验的科研机构的威信大受影响。

    1994年3月，7名科学家再次进入“生物圈二号”进行第二次实验，这种努力在1年半之后再次以失败告终。

    虽然“生物圈二号”实验目标并未达成，但是这也给人类上了很好的一课：大自然并非我们想象的那样简单，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。我们现今还不能离开地球，目前最好的办法还是保护和利用好地球，进行环境保护和生态恢复是实现人类可持续发展的必由之路。

    知识链接

    人造生物圈对于人类发展具有重要意义，因而对它的探索仍未结束。如果人和动植物被证明在这密封的自给自足空间内能够长期生存，并维持良好的生态平衡，则人类就不仅不怕将来地球变成不毛之地，而且可以进一步考虑在太空中或在附近的星球，如月球或火星上，建立一些居民点，为将来更大规模地向这些星球移民做准备。

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