人類能復(fù)制出地球嗎？

裴雅明

克隆地球的偉大實驗

生物圈2號是一個封閉的人造生態(tài)系統(tǒng)實驗室，由美國石油大王愛德華·巴斯斥巨資，匯集了全球頂級的科學(xué)家和工程師，建立在美國亞利桑那州的荒漠中。它像一個巨大的玻璃溫室建筑群，白色的墻面和簡潔的幾何形墻體充滿了未來感。

你可能會問，這個實驗室名為“生物圈2號”，那生物圈1號是什么？生物圈1號就是地球，人類用“生物圈2號”命名，意為仿照地球生態(tài)，克隆出一個小型地球。

豐富而密閉的生態(tài)系統(tǒng)

這是一項前所未有的大型實驗。生物圈2號包含了雨林、海洋、荒漠、草原和沼澤等多種模擬的自然環(huán)境。為了獲得客觀的實驗結(jié)果，生物圈2號與世隔絕，實驗期間，不僅居民不能出來，而且門窗都進(jìn)行了密封，地面也澆筑了厚達(dá)2米的混凝土。

高端的居民

1991年9月26日，實驗參與者正式入住，他們將在此度過兩年。住進(jìn)這個生態(tài)圈的居民都不是一般人，他們分別是植物學(xué)家、海洋生物學(xué)家、工程師、醫(yī)生、心理學(xué)家等，共8人。與他們同時入住的還有一大批生物，動植物約3000種，包括哺乳動物、昆蟲、爬行動物、鳥類，以及家禽、牲畜和各種農(nóng)作物等;微生物約1000種，如細(xì)菌、真菌等。

生物圈中的內(nèi)循環(huán)

在實驗期間，他們按理不能獲得任何外來物資，除了能源來自太陽之外，氧氣由生物圈中的植物提供，飲用水靠海水淡化，糧食來自農(nóng)場的農(nóng)作物，蛋白質(zhì)來自于飼養(yǎng)的牲畜。廢水則流進(jìn)土壤，由土壤中的微生物處理和凈化。

一開始，大家雄心勃勃，斗志昂揚地投入生物圈2號的新生活中，一起維護(hù)各種設(shè)施，開展各種實驗與研究，如果想念家人了就打打電話。然而，打擊很快就來了。

過著挨餓的日子

生物圈2號面臨的第一個問題就是糧食減產(chǎn)，雖然居民全是科學(xué)家，但偏偏沒有農(nóng)業(yè)學(xué)家，沒人懂耕種技巧，加上剛開始的幾個月光照不足，嚴(yán)重阻礙了糧食的生長;蟲害更讓人頭大，當(dāng)初考慮到系統(tǒng)封閉，禁止帶殺蟲劑，這使得他們的除蟲方式非常有限，導(dǎo)致大片農(nóng)作物遭受蟲害。

居民們不得不減少食量，饑餓成了常態(tài)，個個都瘦成了皮包骨。

人人出現(xiàn)高原反應(yīng)

比挨餓更嚴(yán)重的是氧氣減少。在16個月里，氧氣含量從20.9%下降到了14.2%，居民們就像住在青藏高原上，每個人都出現(xiàn)了高原反應(yīng)：昏昏沉沉、精神不振，居民們的動作就像電影里的慢動作;缺氧還使他們思維遲鈍，有人連數(shù)字都數(shù)不對了。

拖著疲憊的身體，科學(xué)家們還要努力調(diào)查氧氣流失的原因。原來，土壤中一種細(xì)菌瘋狂繁衍，吸走了氧氣，并釋放出大量二氧化碳。

居民們拉幫結(jié)派

居民們的心理也開始發(fā)生變化，患上了非理性對抗綜合癥，其實就是成員們拉幫結(jié)派，派與派之間互相敵對。圈內(nèi)居民們分成兩派，每派4人，分別主張用不同的方法管理生物圈2號。不同派別之間的成員甚至不正眼瞧對方成員一眼。但后來大家努力共同克服這種心理，并未妨礙實驗的進(jìn)展。

二氧化碳帶來的惡果

二氧化碳濃度節(jié)節(jié)攀升，在一年半之內(nèi)，其濃度甚至超過了地球上的十倍。這致使海水酸化，魚類和珊瑚大量死亡，同時鳥類和昆蟲的種類和數(shù)量減少，蜜蜂和蜂鳥的滅絕又導(dǎo)致花朵授粉無法實現(xiàn)，以致植物也無法繁殖。

當(dāng)然，也有活得滋潤的，牽?；ň褪瞧渲兄唬驗楦邼舛榷趸级偪裆L，威脅到其他植物，圈內(nèi)居民們每天都要花大量時間清除牽?；?。蟑螂和螞蟻更是到處肆虐，侵害莊稼。蟑螂是科學(xué)家們帶進(jìn)來用于維持生態(tài)循環(huán)的，而螞蟻是“偷渡” 進(jìn)來的。

封閉系統(tǒng)不封閉

設(shè)計者曾自信地認(rèn)為，這樣一個生態(tài)系統(tǒng)可以獨立運行50年，并期望將之復(fù)制到月球或火星上。然而，很快，實驗室的封閉狀態(tài)就被打破了。

實驗剛開始2周，一位圈內(nèi)居民被稻谷脫粒機(jī)削掉了手指，雖然醫(yī)生為她接上，但還是決定讓她走出實驗室，接受更進(jìn)一步的手術(shù)。生物圈2號還經(jīng)常有物品被秘密運輸進(jìn)來，其中有電腦零件、維生素、種子、捕鼠器等。

大門開啟發(fā)生了20多次，有兩次是為了補(bǔ)充純氧，不然圈內(nèi)居民會有生命危險。

兩年后，第一輪實驗結(jié)束，但項目方覺得實驗有改進(jìn)空間，于1994年啟動新一輪的實驗，但只進(jìn)行了6個月就結(jié)束了。

在大自然面前，人類永遠(yuǎn)是學(xué)生

當(dāng)時有些媒體報導(dǎo)稱這次實驗是巨大的失敗，因為封閉被打破，生態(tài)沒有像預(yù)想的那樣維持。但正如許多科學(xué)家說的那樣，實驗沒有失敗一說，只是為了獲得更多的實驗數(shù)據(jù)。生物圈2號提供了豐富的實驗數(shù)據(jù)，例如，生物圈2號中的沙漠后來變成了灌木林，這個變化的發(fā)生過程就是珍貴的數(shù)據(jù)，這是以往小型實驗無法獲得的。

生物圈2號也讓人類認(rèn)清了，地球的奧秘深不可測，在大自然面前，人類永遠(yuǎn)是學(xué)生，人類也不可能復(fù)制出地球這么復(fù)雜而精妙的生命支持系統(tǒng)。

生物圈2號繼續(xù)幫助我們了解地球

生物圈2號也并未浪費，而是作為生態(tài)實驗室繼續(xù)運行，并持續(xù)至今。如此大規(guī)模的封閉式模擬生態(tài)是世界上絕無僅有的，科學(xué)家希望通過生物圈2號，理解地球上的許多現(xiàn)象。

在生物圈2號實驗后的20多年里，生物圈1號——地球正發(fā)生著明顯的變化，二氧化碳的濃度快速攀升，如果這一趨勢繼續(xù)下去，就會使海洋酸化，正如生物圈2號當(dāng)年的情景那樣。也許生物圈2號可以繼續(xù)幫地球預(yù)演未來的環(huán)境變化。