「生物圈二號」實驗:科學家將4男4女關在封閉空間,結果如何?

答案在這兒 發佈 2024-04-10T20:36:55.274983+00:00

在地球環境不斷惡化的當下,移民火星成為了最為熱門的話題,不論是馬斯克開出的「空頭支票」,還是美國火星車在火星探索中不斷取得的成果,都讓人期待著我們可以早日踏足火星並在那裡長期生活。

在地球環境不斷惡化的當下,移民火星成為了最為熱門的話題,不論是馬斯克開出的「空頭支票」,還是美國火星車在火星探索中不斷取得的成果,都讓人期待著我們可以早日踏足火星並在那裡長期生活。

按照人們的猜想,我們可以在那裡建設基地正常生活,甚至努力一下還能改造火星的生態,使其變得更像地球。問題是,這到底是永遠無法實現的空想還是可以做到的呢?

對於這個問題,30多年前科學家們在美國亞利桑那州奧拉克爾進行的實驗或許能告訴我們答案。因為實驗開始後,他們便將4男4女關進了封閉的空間中,試圖讓其「自給自足」的生活下去。

那麼,這個實驗到底是什麼?它的結果如何呢?

著名的「生物圈二號」實驗

該實驗的名稱為生物圈二號,英文寫作「Biosphere 2」,不少人應該都聽說過。

根據資料來看,這項實驗最初的目標,就是為了驗證人類是否能在與外界隔絕的「迷你地球」當中順利生活。

為了進行這項實驗,艾德·巴斯等人從1987年就開始在占地約1.3萬平方米的地方,修建這個實驗裝置。如果大家覺得難以理解,可以將其當成人類在實驗中為小白鼠營造的「生態箱」,從本質上來說它們是同一個類型的東西。

而在其被公布正式建設的時候,就在社會上引起了熱議。

資料顯示亞利桑那大學科學家卡爾·霍奇斯(Carl Hodges)在接受雜誌《發現》採訪時預測,這可能是「有史以來最重要的科學項目」。而ABC新聞節目「黃金時間直播」,更是直接暗示它可能「拯救世界」。

不過,想建造這樣一個大型的實驗艙,並完全模擬地球的環境,使之與世隔絕並讓人們在裡面正常生活,可不是一件容易的事情。

為什麼這麼說呢?

首先,為了讓進入其中的人們可以實現自給自足,生物圈二號當中模擬了各種生態系統,比如海洋生態系統、熱帶雨林生態系統、沼澤生態系統等等,建造者認為這就像是一個「盆景世界」。

事實上,復刻這些生態系統並不容易,因為生態循環往往是環環相扣的。所以,建造的時候人們經過多次的調試,記錄相關的數據,使這些生態系統能夠正常的運轉。在這種情況下,前後投入了大量的資金,大約2億美元左右

其次,要選擇合適的「志願者」,他們必須擁有一定的專業技能,比如說對生物圈二號內部的環境十分了解,知道如何解決某些突發性的危機。更重要的是,這些人需要自願走進這個完全封閉的世界,並在這裡生活較長的時間。

因為雖然從表面上來說,裡面的各項設施都是完美的,能夠像地球的自然環境一樣維持正常循環的狀態。但是當人走入其中以後,可能會產生很大的變化,而因小變動就終止實驗是不可能的,所以對於志願者來說,還要承擔一定風險。

不過,雖然整個建造的過程和後續的招募略顯艱難,但是實驗最終還是順利實施了。

1991年9月,生物圈二號正式投入運行,參與建設的科學家們,將4名男性和4名女性送進了這個封閉的空間,讓他們開啟為期兩年的「世外桃源生活」。

那麼,實驗的結果是怎樣的呢?

這項實驗的結果如何?

從相關資料來看,主動走進生物圈二號開始實驗的都是在不同領域處於領先地位的科學家,其中有植物學家、海洋學家、氣象學家等等。由於生物圈二號當中有著與其專業密切相關的生態系統,所以他們在進入其中以後可以更近距離地觀察這些生態系統的運轉和變化。

最初,大家都是滿懷信心地走了進去,可是沒過多久,他們就變得無精打采了,因為生物圈二號根本無法維持正常的循環。換句話說,這地方和媒體鼓吹的「迷你地球」差異非常大。

眾所周知,人類是必須要不斷呼吸的,而呼吸作用會產生大量的二氧化碳。在其中,二氧化碳無法被及時收集轉化,濃度便不斷升高。在這種情況下,進去其中的人會感到十分的疲倦,部分人甚至要進行人工吸氧。

正因如此,生物圈二號在後來根本沒有做到完全封閉,多次從外向內輸送空氣,甚至還補充過純氧。假如沒有從外部的補充,裡面肯定早就無法待人了,二氧化碳的濃度將達到一個極為恐怖的限值。

而更讓人難以接受的是,不僅呼吸問題難以解決,就連其他的生態系統也很快就出現了問題。比如本來清澈的人造海洋,在環境條件的改變下,出現了富營養化的特徵。那些被放在生態系統當中的動植物,也因為不適應環境而死亡。

此外,糧食問題也成為了難以解決的事情。雖然當時為他們準備了大量的植物,但是一些對植物有關的害蟲也悄悄溜了進去。由於實驗規定禁止在其中使用化學藥劑,避免影響生態系統,所以大家只能看著自己辛苦種下的東西被那些害蟲破壞。

除此之外,人與人之間的摩擦和矛盾也漸漸產生。大家的性格不合,科學研究目標不同,導致合作無法達成。尤其是長期共處一室,見不到其他人的情況,讓人們都有了「兩看生厭」的感覺。所以,八名科學家在其中生活的並不快樂。

總的來說,最終實驗結果還是失敗了,它告訴人類,這個由人們花費重金建造出來的封閉生態系統,實際上是「漏洞百出」。我們自以為可以模擬地球的生態,搬進封閉的盒子中,前往其他星球度過餘生,可事實上,可能連2年都撐不到。

因為,按照最初的設想來說,人們不該從外部向八名科學家提供任何的東西,以此才能確保他們生活在絕對封閉的空間中。可是從上文的描述大家應該也看出來了,實驗人員從外部獲取的幫助其實有很多。

值得一提的是,不少人都不理解明明是首次實驗,為何命名為生物圈二號。這是因為,生物圈一號就是我們所處的地球,而生物圈二號的失敗告訴了人類,地球不可複製,離開這裡我們似乎真的找不到更適宜生存的地方。

那麼,實驗失敗以後,這個裝置就廢棄了嗎?

如今這裡依舊在使用嗎?

根據資料來看,實驗雖然失敗了,但這個裝置還是可以拿來進行其他實驗的,所以,後來不少科學研究者都曾來到這裡展開全新的實驗。

比如來自德國弗萊堡大學的生態系統生理學家克里斯蒂安·維爾納他就利用生物圈二號當中的雨林系統,研究了熱帶植物和土壤如何共享養分,以此減輕環境變化對其帶來的影響。

這種研究,可以幫助人們更好地預測「生物圈一號」也就是地球生態系統的未來變化。要知道,雖然地球整體的循環沒什麼問題,但是在人類的破壞之下,某些禍根早已被埋下了。

所以說,如今的生物圈二號依舊在發揮餘熱。

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