人造生物圈，最后的诺亚方舟？(2)

　　◆内部物种

　　生物圈二号内共有约4000个物种，其中动物（包括软体、节肢、昆虫、鱼类、两栖、爬行、鸟类 、哺乳等）、植物（包括浮游、苔藓、蕨类、裸子和被子植物等）约3000种，微生物（包括细菌、粘菌、真菌、微藻等）约1000种 。

　　在这一人造生态系统中，既有高大的树木，也有矮小的灌木草丛植物，错落有致、憩静秀美。各个野生生物群落中的生境并不一致。生物群落间均有相对独立的生态区将它们互相隔开 。

　　◆实验结果

　　这项预期进行两年的实验，在进行了18个月后，系统就严重失去了平衡，氧气浓度从21.5%降到14%，不足以维持研究者的生命。原有的动物灭绝了19种；为植物传播花粉的昆虫也全部死亡，植物无法繁殖。1993年9月26日项目正式宣布失败。1996年1月1日，哥伦比亚大学接管了“生物圈二号”，同年9月，由数名科学家组成的委员会对实验进行了总结，得出结论：即使利用人类最发达的科学技术来对地球生物圈大尺度生态过程进行模拟和控制，其能力也是非常有限的，用科学技术圈代替地球生物圈是不可能实现的。

　　生物圈二号为何失败？

　　◆氧气不能顺利循环

　　氧气未能顺利循环是导致生物圈二号失败的重要原因。由于细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被生物圈二号的混凝土墙所吸收，又打破了循环，致使氧气含量下降，不足以维持研究者的生命。此外，生物圈二号中降雨失控、多数动物灭绝、为植物传播花粉的昆虫全部死亡等也是生物圈二号失败的原因。

　　◆生物种类失调

　　除了二氧化碳多、氧气少、水循环失调等原因以外，生物种类关系失调也是失败的一大原因。原来，设计者虽然在生物圈二号内模拟了多种生态系统，但引进的生物却主要是生产者，而动物、真菌和细菌的种类和数量都较少。传粉的昆虫死后，有些植物就只开花不结果。由于动物的种类和数量减少了，植物很少被动物取食，加之缺少细菌和真菌的分解，导致枯枝落叶大量堆积，物质循环不能正常进行。

　　◆环境资源与人比例严重不对称

　　在现实生活中，地球这个庞大的生物圈中虽然也容纳了巨大的人口总数，但平均每人所对应的大气、水、植物等资源还算是充分的。而在生物圈二号中，环境资源与人的比例严重偏小，仅凭生物圈二号内的大气、水、植物等资源，要供应8个志愿者生活下去，是远远不够的。实验出现的二氧化碳多、氧气少是结果而非原因。二氧化碳多、氧气少是因为植物相对太少，不足以将人和植物自身产生的二氧化碳转化并释放氧气。而氧气的消耗速度又远高于产生速度，而二氧化碳的产生高于消耗，最终结果就是氧气不足。

　　从生物圈二号到月宫一号

　　“生物圈二号”最终失败，得出的结论也比较悲观，那就是人类离开地球将无法永续生存。然而，科学探索的脚步并未由此停住。“生物圈二号”的失败是由于目标定得过高、过大，它企图建造一个“小地球”，而不是一个地球外的有期限适宜生存的小环境。事实上，人类确实也不需要打造一个“大而全”的人造生物圈。我国目前已经试验成功的“月宫一号”，就是一套被认为是目前世界上最先进的闭环回路生命保障系统。我国也是继美国、俄罗斯后第三个掌握这项技术的国家 。

　　再生生命保障系统（BLSS）

　　“月宫一号”全称为“月球基地生命保障人工闭合生态系统地基试验装置”，它基于生态系统原理将生物技术与工程控制技术有机结合，构建由植物、动物、微生物组成的人工闭合生态系统。人类生活所必需的物质，如氧气、水和食物，可以在系统内循环再生，为人类提供类似地球生态环境的生命保障。

　　“月宫一号”由一个综合舱和两个植物舱组成，总面积为160平方米，总体积为500立方米。其中，综合舱包括居住间、工作间、洗漱间、废物处理间等。每个植物舱分隔为两个植物种植室，可以根据不同植物的生长需要独立控制环境条件。

　　“月宫一号”的核心是生物再生生命保障系统（BLSS），这是目前世界上最先进的闭环回路生命保障技术，也是人类实现在外太空长期生存的核心技术。基于空间环境特点，人工设计建造的密闭微生态循环系统中，绿色植物尤其是蔬菜，承担了主要节点的重任。BLSS中的植物，需要满足一系列在狭小、密闭、微重力、超真空、强辐射的空间环境生存特点，还要能发挥食物生产、大气再生与净化、水分再生与净化和废物处理与再生等一种或几种作用。