34年前美國男女封閉兩年實驗結(jié)果究竟如何

“鈔能力”終究敵不過自然法則，34年前腦洞大開的“生物圈2號”值得深思。

你可不要覺得馬斯克是第一個提出移民外星的美國富豪，早在1987年出身德州石油豪門的愛德華?P?巴斯，就已經(jīng)為復(fù)制地球生態(tài)環(huán)境，提出了預(yù)算1.5億至2億美元的“生物圈2號”計劃。

在亞利桑那州圖森市1.3萬平方米的廣闊土地上，巴斯獨資的風(fēng)投公司用了3年多，建設(shè)起一個規(guī)模龐大的綜合建筑群，其中包含海洋、沙漠、草原等7大類生態(tài)區(qū)的“生物圈2號”至今還保持著多項吉尼斯世界紀(jì)錄。

1991年9月26日，首批4男4女科學(xué)家開始為期兩年的封閉生存挑戰(zhàn)，這場34年前的實驗成功了嗎？

“生物圈2號”絕對稱得上是模擬自然環(huán)境的典范。

“生物圈2號”不僅用溫室玻璃、混凝土墻與外界隔絕，它內(nèi)部的空氣成分、溫度變化也完全不受自然環(huán)境影響。雖然那些獨立打造的生態(tài)區(qū)沒法和地球環(huán)境相比，但是建造者也達(dá)到了“麻雀雖小五臟俱全”的精湛標(biāo)準(zhǔn)。

就拿那個“世界最大封閉人工海洋”來說，這個容納260萬升人工海水的生態(tài)區(qū)，幾乎完美復(fù)制了加勒比海珊瑚礁海域的自然環(huán)境。

“生物圈2號”的人工海洋，不僅可以精準(zhǔn)調(diào)節(jié)溫度、水溶氧等理化指標(biāo)，還專門設(shè)計了可以產(chǎn)生潮汐、海浪變化的機械系統(tǒng)。

可能是為了提高首次封閉生存實驗的成功率，巴斯選擇的4男4女志愿者也都不是一般人。4名男性中既有醫(yī)學(xué)博士、生態(tài)學(xué)家這樣的高學(xué)歷專家人才，又有環(huán)境工程師、全能技工解決實操問題。

4名女性也個個“能頂半邊天”，她們在海洋、植物、農(nóng)業(yè)等方面的專業(yè)能力非常重要。

并且為了防止這8人出現(xiàn)影視劇中“末世內(nèi)斗”的心理問題，巴斯還特別安排他們同吃同住同訓(xùn)練整整一年，目的就是讓他們像一家人一樣熬過兩年的封閉實驗。

可是這場看似占盡天時地利人和全部優(yōu)勢的實驗，最終因為環(huán)境惡化、物種滅種被迫提前終止，餓得前胸貼后背的8人“出圈”時平均體重暴跌11公斤。

眼看巨額投資要打水漂，心有不甘的巴斯又在1994年3月安排5男2女志愿者啟動第二次實驗。這次情況更糟，7位志愿者只熬了不到7個月。

幻想“鈔能力定勝天”的巴斯，顯然不清楚熵增定律（物理學(xué)最核心定律之一）。像“生物圈2號”這種人造孤立系統(tǒng)，根本無法避免“混亂度”（熵）隨時間推移而增加的趨勢。比如，保障碳循環(huán)穩(wěn)定就非常困難。

科學(xué)家當(dāng)初設(shè)計“生物圈2號”時，原本計劃完全隔絕大氣環(huán)境，內(nèi)部動物、微生物呼吸作用釋放的二氧化碳，就可以保障植物、藻類的光合作用。

誰能想到第一次封閉實驗時，就遇到了混凝土吸收二氧化碳的問題，雖然第二次實驗對混凝土墻面進(jìn)行了密封處理，可是像假山、海邊懸崖這種人工結(jié)構(gòu)還會嚴(yán)重干擾碳循環(huán)。

更讓巴斯無奈的是，玻璃竟然也成了“生物圈2號”失敗的主要缺陷。由6000塊特制玻璃和8萬根鋼梁組成的透光結(jié)構(gòu)，只能為內(nèi)部環(huán)境提供相當(dāng)于外界40%到50%的光照，并且隨著玻璃上污染物積累，光照不足導(dǎo)致的生態(tài)危機越來越嚴(yán)重。就算采用今天最好的透光材料，也避免不了紫外線造成的老化影響。

就像常年不住人的老房間一樣，“生物圈2號”封閉實驗越久不可控因素造成的破壞、混亂就越嚴(yán)重。

可能是這位億萬富豪最終認(rèn)清了鈔能力無法戰(zhàn)勝自然規(guī)律，他并沒有浪費投資實施第三次封閉實驗，1996年1月巴斯將“生物圈2號”的管理運營權(quán)交給了哥倫比亞大學(xué)，現(xiàn)在這里已經(jīng)成為世界聞名的“地球生態(tài)學(xué)”教研基地。

看過國際空間站視頻的網(wǎng)友，很可能有這樣一個疑問：為什么這個5國合作、16國共建的國際航天工程，看起來總是亂糟糟一片，難道NASA就不懂得整齊劃一的設(shè)計美嗎？其實這就是為了解決“熵增”造成的危害。

國際空間站包括43個主要組件，內(nèi)部的電子元件、導(dǎo)線接頭等細(xì)小零部件多達(dá)上百萬個，無論哪個國家的技術(shù)團(tuán)隊也無法避免突發(fā)故障。

NASA當(dāng)然可以用顏色統(tǒng)一、形狀匹配的蓋板，把那些雜亂無章的部位全都擋住，可是一旦某粒灰塵或者一點溫度變化引發(fā)故障，光是擰螺絲、拆蓋板就得耽誤好大工夫。

美國國土面積世界第四，并且他們的平原、低緩丘陵等面積占比高達(dá)55%，按理說NASA完全可以選擇讓前不久繞月飛行歸來的宇航員降落在陸地上。

NASA常年選擇“海上濺落”的返航方案，一方面是為了用海面緩沖替代反推發(fā)動機的復(fù)雜設(shè)計，另一方面是因為地球海洋面積占比高達(dá)71%。這兩方面的考慮都可以降低熵增的危害。

“生物圈2號”還在持續(xù)運營，它的模擬生態(tài)系統(tǒng)可以為人類可持續(xù)發(fā)展提供寶貴的技術(shù)參考。

無論多么精美的系統(tǒng)設(shè)計，都避免了熵增的危害，“生物圈2號”失敗的根本原因就是如此。

雖然這個腦洞大開的實驗永遠(yuǎn)也不可能成功，但是巴斯為環(huán)保、航天等作出的貢獻(xiàn)值得全人類點贊。