生物圈二号：人类最大人造封闭生态系统的前世今生
生物圈二号：人类最大人造封闭生态系统的前世今生
生物圈二号（Biosphere 2）是人类历史上最大的人造封闭生态系统，位于美国亚利桑那州图森市北部的卡塔利娜山脚下。它由美国商人艾德·巴斯资助，系统生态学家约翰·艾伦主持建造，于1991年建成投入使用。这座占地超过1.3万平方米的钢架玻璃结构建筑，旨在探索人类是否能在封闭环境中长期生存，并为未来的太空移民提供知识储备。
生物圈二号外观
生物圈二号接待中心及周边环境
生物圈二号的名字源于它的原始模型“生物圈一号”，即地球。它被用于测试人类是否能在一个封闭的生物圈中生存；探索在外层空间使用封闭生态系统维持人类生命的可能性。生物圈二号的想法最初来自于一个环保团体“协作者组织”。1982年，在法国乡村召开的一次有许多世界顶尖科学家参加的会议上，提出了“生物圈二号”的设想。之后不久，“协作者组织”开始起草关于生物圈二号的建造计划。它可以作为火星移民的实验基地、潜在核大战后的庇护所；也可用作居住型实验室，对整个生态系统进行大尺度研究。生物圈二号于1987年开始建造，1989年建筑完成后，进行了为期两年的生物群系构建，1991年秋正式投入使用。
白色建筑部分主要是工作和生活区
这个前所未有的巨大封闭环境内，拥有沿海沙漠、热带雨林、稀树草原、红树林湿地和珊瑚礁海洋五个生态系统；一个生活和工作区；以及一个农业种植区，用于研究人类、农业、技术和自然界之间的相互作用。作为研究全球生态学的新型实验室，它的任务是由一个八位科学家（四男四女）组成的“生物圈人”团队，进行为期两年的封闭实验，以获得在未来可能的太空移民中使用封闭生物圈的知识。团队内有海洋学家、植物学家、气象学家、机械工程师及医学专家等。
生物圈二号内不同生态系统和功能区的分布
以亚马逊盆地为模型的热带雨林生物群，种植有400多种植物。
拥有珊瑚礁和波浪的“海洋系统”以及红树林湿地
模拟沙漠生态系统的沿海沙漠生物群
稀树草原生物群
1987年《发现》杂志上的一篇文章称：“生物圈二号”是继肯尼迪总统启动登月计划后美国最激动人心的科学工程。参与生物圈二号实验任务的人员，像宇航员一般被视作英雄。
参加实验的八名科学家正在进入生物圈二号（图片来自官网）
八名科学家在生物圈二号内的合影（图片来自官网）
生物圈二号生活区的厨房和餐厅
生物圈二号共进行了两次长期封闭实验。第一次两年，从1991年9月至1993年9月；第二次，从1994年3月至9月仅进行了半年。之后由于种种原因，生物圈2号永久结束了封闭环境的住人实验。
在第一次任务中，其农业系统产出了近83%的食物，包括不同种类的谷物、蔬菜和水果。实验第一年，因食物缺乏，八名组员均处于饥饿状态，体重大量下降，直到第二年食物生产量增长之后，八名组员的体重才有所回升。
保证实验人员食物来源的农业种植区
除了食物问题之外，生物圈二号还遭遇氧气与二氧化碳浓度变化的问题；在实验期间，其内部氧气浓度不断下降，一直持续降低到了危险水平，氧气含量与海拔1200米的地区相似，部分实验人员产生了不良生理反应，因此外界管理团队不得不于1993年1月和1993年8月两次从外界输入氧气。后来由于受伤组员的离开和返回，又重新补充了氧气和其他的一些所需物品，使该实验失去了一些可信度。与此同时，生物圈二号内部的生态也发生了许多变化。大量的授粉昆虫灭绝，25种脊椎动物中有19种消失；一种热带蚂蚁与蟑螂大量繁殖成为优势物种，并起到了一部分授粉的作用；二氧化碳浓度升高，使热带雨林区的部分植物生长过快，导致其枝干支撑力薄弱而坍塌。
生物圈二号处于索诺兰沙漠，周围生长有许多旱生植物。远处的雪峰是海拔2748米的莱蒙山，它是卡塔利娜山脉的最高峰。
生物圈2号第一次实验任务结束后，针对所发现的问题进行了大规模的研究与改善工程。使参加第二次实验的七名组员拥有了足够的食物生产能力，但因一次意外的事件，造成生物圈大约10%的空气与外界空气发生交换，加之两次组员的变动，使实验任务仅进行了六个月便宣告结束。并永久结束了封闭实验任务。
2007年，生物圈二号的主体结构提供给亚利桑那大学进行科研和教育使用。2011年，亚利桑那大学获得生物圈二号的所有权，在进行科学研究的同时向公众开放，每年接待约十万参观者。
2017年，美国艺术家伊桑·布兰特为生物圈二号创作的雕塑《追踪古代海洋》。伊桑·布兰特对环境保护充满热情，并通过艺术作品来反映人类活动对生态的影响。她以这些抽象的形状代表着地质结构、古代建筑和工业废墟，暗喻随着时间的流逝，人类活动对生态系统造成的影响。
生物圈二号的使命是：增进人类理解自然和人造生态系统。通过进行跨学科研究和教育，为我们的星球探索解决方案；培养复原力科学的未来领导者。
我认为，生物圈二号的实验虽然创造了多项记录，其中包括废水和废物100%的循环利用，以及八人在封闭系统内居住了两年。但是，总体来说应该是失败的；不过它成功的证明了大自然的神奇和脆弱；人类无法通过所谓的技术工程来再造她，即使有地球这样博大的样本。“天地有大美而不言，万物有成理而不说”，人类再造大自然的能力微乎其微，希望人类还是珍惜我们现在赖以生存的这颗蓝色星球的环境吧，以不负她的馈赠和厚爱。
虽然马斯克火星移民的创想值得敬佩，但三十多年前的这个实验，似乎告诉了我们：人类最基本的生存条件，依靠技术工程是很难解决的。虽然航天工程仍在继续，并且已经走的很远；而再造生物圈已鲜见提及，也许这就说明了一切！