诺亚方舟的崩塌：揭秘1991年美国耗资1.5亿的封闭生态实验为何以灾难收场

1991年，美国特意做了一个轰动全球的实验，把4男4女关在一起两年，再次打开房门，里边的情况直接让无数科学家傻眼了。 这个项目名为生物圈2号，投资1.5亿美元，由太空时代公司资助，旨在测试人类在封闭环境中自给自足的能力。结构占地3.14英亩，包含雨林、沙漠、海洋、湿地、农田和居住区，总共8000种动植物。外部空气、水和能源完全隔离，内部循环系统依赖光合作用和微生物处理废物。项目灵感来源于太空殖民构想，参与者需维持生态平衡，同时进行科学观测。初期规划耗时数年，工程师设计了钢架和玻璃面板，确保气密性。资金来源于亿万富翁埃德·巴斯，他对可持续生存感兴趣。项目吸引了媒体关注，被视为人类未来生存的蓝图。参与者选拔标准严格，要求具备多学科背景。 团队由八人组成，四男四女，每位都有专业技能。Abigail Alling是海洋生物学家，早年研究珊瑚礁，在项目前设计了人工海洋系统，包括盐水循环和鱼类栖息地。Bernd Zabel作为机械工程师，负责维护设备，曾在欧洲处理密封结构。Jane Poynter主管农业，背景包括澳大利亚农场经验，她测试了作物在封闭条件下的生长。Linda Leigh专攻植物学，持有博士学位，曾考察热带雨林，为雨林区移植物种。Mark Nelson是生态设计师，专注废水处理，绘制了系统图纸。Roy Walford是医师，研究营养和老年医学，推动低热量饮食。Sally Silverstone协调牲畜和作物，来自英国农场背景。Taber MacCallum是分析化学家，监测空气和水质，有工程经验。训练期他们模拟封闭生活，练习资源管理。 1991年9月26日，团队进入结构，门密封。初期几个月，系统运行平稳，氧气维持在21%，作物开始生长。他们种植香蕉、玉米和豆类，牲畜包括鸡和山羊，提供蛋白质。水循环通过蒸发和凝结实现，湿地过滤废水。空气由风扇推动，模拟自然流动。参与者记录数据，调整参数，如湿度控制在雨林区。农田产量初次收获支持饮食，营养基本均衡。生态区设计紧凑，旨在模仿地球生物群落。外部团队监控，但不干预内部过程。媒体报道正面，将其比作诺亚方舟。参与者适应节奏，分工明确。 问题从入驻半年后显现。氧气浓度从21%降到14%，相当于高山环境，成员出现疲劳和注意力不集中。原因包括土壤细菌消耗氧气，以及混凝土吸收二氧化碳，导致碳循环失衡。外部秘密注入氧气三次，以维持生命。作物产量下降，蜜蜂灭绝影响授粉，蟑螂和蚂蚁泛滥。沙漠区湿度过高，植物死亡。海洋区藻类爆发，水体酸化。农田土壤贫瘠，收获物营养不足，成员体重平均减重15公斤。营养不良引发健康问题，如维生素缺乏。团队尝试调整，如手动授粉和害虫控制，但效果有限。生态干扰加剧，各区边界模糊导致物种入侵。 内部关系紧张加剧。氧气短缺和饥饿导致摩擦，团队分裂成两派，一派支持严格资源分配，另一派质疑管理。争执焦点包括食物分配和实验优先级。Roy Walford坚持低热量饮食，但其他人反对。Abigail Alling和Bernd Zabel后期表达不满。心理压力增大，成员报告头痛和抑郁。合作效率降低，日常任务拖延。外部管理层面临批评，媒体曝光氧气注入事件。项目坚持完成两年期限，尽管系统接近崩溃。数据收集继续，提供生态失衡的记录。 1993年9月26日，大门开启。内部景象显示农田枯萎，空气充满腐败味，多数动物灭绝。成员走出时虚弱，需医疗支持。科学家分析失败原因，包括设计缺陷如区划过近和微生物不稳定。项目成本超出预算，公众舆论转向负面。教训包括人类无法完全复制地球生态，复杂性超出预期。后续研究使用数据改进模型。生物圈2号成为科学案例，强调自然系统的不可预测性。 项目结束后，1994年启动第二使命，六人进入，但仅持续六个月，因氧气问题和内部冲突终止。Abigail Alling和Bernd Zabel闯入结构，破坏阀门，抗议管理变更，导致法律纠纷。项目转让给哥伦比亚大学，1995年起转为开放研究设施，焦点转向气候模拟和生态实验。2007年，亚利桑那大学接管，作为教育基地开放游客参观。原结构保留，内部区用于短期研究，如碳循环测试。资金转向大学资助和捐赠。科学产出包括数百篇论文，覆盖土壤化学和大气动态。