执念 人类能不能扮演“上帝”?

就人类科技文明今天所能达到的水平,能不能创造一个属于我们的世界?我指的是,真正意义上的“创造世界”。25年前的今天,有这么一群人,也想探寻这样一个答案。

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1987年,美国的《发现》Discover杂志曾刊载过一篇文章,介绍了一个“美国继肯尼迪总统启动登月计划后,最激动人心的科学工程”。

这个工程,就叫“生物圈2号”(Biosphere 2)

“生物圈2号”这个想法,最初来自一个环保组织。1982年,一场在法国乡间举行的会议上,他们和一批世界顶尖的科学家经过热烈的讨论,决定进行一个实验——在地球上建立一个封闭型的结构空间,作为未来以下一些行为的实验基地:


生物圈2号

人类移民火星之后的栖息地,世界爆发核大战后的庇护所,当然,也可作为地球生态系统的一个最大规模的研究室。

这也是“生物圈2号”名字的由来——“生物圈1号”,就是我们人类栖息的地球本身。


“生物圈2号”实验室的入口,有没有点科幻片的感觉?

这确实是一个伟大的构思:地球哺育了人类,而人类现在要脱离地球,自行建造一个可以供他们栖息的“地球”。

换句话说,人类希望自己可以开始当“上帝”了。

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当“上帝”,是要很多钱的。

按照设计,“生物圈2号”需要占地1.3万平方米,里面要有5种地形形态:热带雨林、热带草原、沼泽、沙漠和海洋——是的,你没看错,还需要有海洋,不仅“海水”是用外面的海水和淡水按比例配置,而且要通过人工机械制造波浪。此外,要有两个人工生物群落:集约农业区和居住区。

此外,为了充分模拟地球真实生态,需要在“生物圈2号”内投放3000种动植物以及1000种微生物。

最关键的是,“生物圈2号”是由8000根白漆钢梁和6000块玻璃构成的一个封闭环境,但由于温度会造成内外压力的不同,进而破坏玻璃板,所以在“生物圈2号”里,还装了两个被称为“肺”的体积可变室,用来调节封闭结构内的气压。

不过,面临这样一个激动人心的计划,“金主”还是不难找的。最终,来自美国得克萨斯的艾德·巴斯成了主要投资人。

尽管“生物圈2号”最终建成的费用达到了2亿美元左右(是预算的6倍),但还是完全竣工了。

1991年9月26日,四男四女共八名科研人员,如同宇航英雄一般,在公众和媒体的欢呼下,进入了建立在亚利桑那州海拔1200米沙漠上的“生物圈2号”。

人类,终于开始尝试扮演一回“上帝”了。

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自“生物圈2号”的封闭舱门被关上的那一刹那,一切不顺利就开始了。

按照原先的规定,在舱门关闭之后,两年之内,“生物圈2号”不允许有任何东西进出。换句话说,“生物圈2号”里所有的生命(包括人类)必须坚持两年——八个人必须吃自己耕种的食物,喝循环的水,呼吸循环的氧气。

但问题是,生存下去成了唯一的目标。走进“生物圈2号”的八名科研人员,再也没有什么其他系统的计划。

舱门关闭的第十天,意外就发生了。

“生物圈人”——这样听起来有点酷——简·波因英特,把手伸进了一台打谷机,然后被削掉了一截中指。

尽管这八名科研人员在进入“生物圈2号”之前,都受过大量专门的训练,但可能他们并未预料到这类事件的发生。事实上,如果处在任何一个真实的野外环境,发生这类事件后也只有一种选择:“顺其自然”。但毕竟这是一次“实验”,所以简·波因特被送出“生物圈2号”几个小时处理伤口。

“两年内不得进出”的规定,一开始就被打破了。

随着时间的推移,那八位科研人员发现,“中指被截断”这类事件,其实只是小事一桩——他们的生命受到了威胁。


第一批进入的八名科研人员


“生物圈2号”内的热带雨林

造成这一威胁的,是“生物圈2号”内的氧气含量开始下降。

这一现象首先造成“生物圈2号”内海水变酸,然后很多动物死去,其中大部分是脊椎动物。然后,所有的传粉昆虫开始死亡,进而造成靠花粉传播繁殖的植物也全部死亡。当然,也有“野蛮生长”的,科研人员发现,建筑物里随处可见两种黑乎乎的生物——蟑螂和蚂蚁。

科研人员百思不得其解,因为“生物圈2号”内的二氧化碳–氧气循环是经过多次验证和设计的。但他们最终发现,原来种植庄稼的肥料里的微生物,以及建造建筑的混凝土,会对大气成分产生严重的影响。而这些,大家之前根本连想都没想到。

当然,氧气含量减少带来的最大威胁,是人类的生存。

如果“生物圈2号”真的是一个建立在火星上的基地,那么我们今天可能只能以缅怀的方式来纪念那八位勇士了。但好在它毕竟只是一个实验基地。

1993年1月,“生物圈2号”里的氧气含量已经从当初的21%,下降到了14%。八个“生物圈人”都饱受缺氧的痛苦,最终,外界决定开始向圈内输入氧气。

尽管在圈内的八名科研人员基本实现了自给自足(就是都瘦了好多),但从科学实验的角度来说,氧气是一切生存的基础——如果是外界输氧,那实验的数据就变得不精确了。

1993年6月26日,在顽强生存了一年零九个月后,最初进去的八名科研人员,有七名选择了走出“生物圈2号”,哪怕离当初约定的两年时间只差三个月。


“生物圈2号”里科研人员的生活区

1994年3月6日,由五男两女组成的“第二批居民”再次进入了“生物圈2号”。但这一次,大气里的二氧化氮浓度又失控了,十个月之后,第二批“居民”全部撤离。

至此,“生物圈2号”就再也没有人住进去过了。

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从“人类的壮举”到“奢侈的科学”,其实当时媒体的风向转变是很快的。

很多人开始反思:这样一个昂贵的实验室,究竟给我们带来了想要的什么?

有吗?应该还是有的。

比如圈内大气中氧气与二氧化碳比例失调的具体原因,就是一个宝贵的教训。此外,一个封闭生态里,多少物种的存在才能适合人类的生存,也是一个很好的课题——科学家后来发现,尽管只有八个人,但“生物圈2号”里投放的动物和植物种类还是太少了,他们想象中的“生态链”并没有运行起来。


“生物圈2号”内部

当然,得到启发的除了纯粹的科学研究,还有人类社会学研究甚至心理学研究。

比如在各种恶劣情况下(缺氧和农作物歉收等),因为意见不合,哪怕只是八个科研人员的一个人类小团体,也分成了各四个人的两个帮派——两个帮派之间几乎不沟通交流。

但另一方面,先后进入“生物圈2号”的两批科研人员中,各有一对男女在出来后结成了夫妻。

你觉得这很适合做什么?没错,很适合拍电视真人秀对不对?事实上,源自美国,红遍全球的电视真人秀《老大哥》,据说就是受此启发。


“生物圈2”内的人造海洋

还是说点正经的吧。

在不再进行科学实验后,“生物圈2号”向游客开放,成为一个旅游景点。不过当初的投资人巴斯并不希望看到这样,所以在1996年,他把这座巨大的实验室交给了哥伦比亚大学,并追加了4000万美元投资。

1998年,一篇有关“生物圈2号”内大气二氧化碳浓度上升对人造海洋影响的论文,发表在了美国《科学》Science杂志上,人们开始认识到,原来“生物圈2号”真的可以在研究人类与地球环境相互作用的领域做出贡献。

当时的哥伦比亚大学雄心勃勃,希望将“生物圈2号”打造成地球生态研究、科研、交流的首选基地,并自己追加了数千万美元投资。

但不知道什么原因,2011年,亚利桑那大学从哥伦比亚大学手中接过了“生物圈2号”。不过,不管怎么变,当年的那个投资人巴斯却一直初心不改,从来没有间断过资助——光维持“生物圈2号”的电力供应,就需要每年花费100万美元。

如今,“生物圈2号”依旧对游客开放,但同时也已经开始了几个关于地球生态研究的科研项目。

投资这个毫无利润回报可能的投资,巴斯可能真的是被某种情怀驱动吧。

馒头说

记得我很小很小的时候,在一本《少年科学画报》上看到了一篇“生物圈2号”的报道。

当时给我的感觉就是两个字:震撼。我瞬时感到,人类真的很伟大。

等长大了才知道,这个给我少年时期造成极大震撼的“生物圈2号”,其实最后失败了。

但仔细想想,这场实验,是否可以用“失败”来形容?

建造“生物圈2号”并开始实验,本身就是为了证明,人类是否可以通过一个闭环的生态系统生存下去。生存下来了,自然可以证明很多东西,生存不下来,难道就不能证明另一些东西了吗?

比如影响大气各成分比例的新原因,比如温室效应对海洋的影响,比如物种类型和人类生存的比例问题,甚至人与人之间在极端环境下的社交模式……这些难道不都是通过“生物圈2号”探索得到的吗?

“生物圈2号”用客观事实证明,地球通过几十亿年的进化,孕育了生命,成为适合人类居住的星球,是有万千内在联系和原因的,并不是一个简单的生态系统就能模拟的。

而这,恰恰说明“生物圈2号”实验不能被简单归为失败。因为它让我们认识到了地球家园的唯一和可贵,同时也告诉我们,寻找人类新家园的道路,漫长而又充满坎坷。

而这,也是我认为“生物圈2号”值得被大家知道的原因。