美國曾做了一組實驗，將4男4女關一起長達兩年，結果怎樣

關于世外桃源的想象，幾乎每個時代都出現過。陶淵明寫漁人偶入桃花源，那是逃避戰亂的一種寄托。而在20世紀80年代末的美國亞利桑那州，一批工程師和投資人卻把這份想象翻譯成了鋼筋、玻璃和空氣循環裝置，砌起了一座號稱＂迷你地球＂的封閉建筑，還挑了四位男性和四位女性住了進去，一關就是兩年。這場被命名為＂生物圈2號＂的實驗，把人類關于離開母星、自建家園的野心，擺到了顯微鏡下來觀察。

先聊聊這座建筑本身。生物圈2號坐落于亞利桑那州奧拉克爾的一處園區內，是一座地球系統科學研究設施，占地約3.14英畝，也就是1.27公頃，最初被設計成一套人工的、物質意義上封閉的生態系統，或者叫活體展示館，直到今天，它仍是人類建造過的最大的封閉生態系統。工程建設始于1987年，1991年完工，最初的目標是測試封閉生態系統能否在外太空替代地球生物圈，為人類提供長期生存的支撐。

真正推動這件事的人，是美國工程師約翰·艾倫。這套水族館式的構想誕生于上世紀八十年代，艾倫時任＂太空生物圈風險投資＂公司總監，該合資公司在1984年買下了后來的建址。資金則來自石油富豪愛德華·巴斯，整個工程最終吞掉了約1.5億至2億美元。1989年建設階段結束時，園區呈現出三大板塊，其一是地上氣密的玻璃罩區域，其二是地下的＂技術圈＂，其三則是供人居住的生活艙。

要在美國西南部的沙漠里憑空搓出一整套地球生態，難度不小。從主罩內部望出去，能看見前景的稀樹草原和背景處的模擬海洋。設計者一共劃出了五大生物群落，包括雨林、帶珊瑚礁的迷你海、紅樹林濕地、稀樹草原和沙漠，再加上一片供住戶耕種的農田和一間人類居住艙。為了保住這份精致，玻璃罩外圍還配了兩個巨大的膜結構裝置，形狀像肺，專門用于吸納內部空氣熱脹冷縮帶來的體積變化，以免玻璃因內外壓差破裂。

再談另一層野心。當時美國剛剛從太空競賽的余溫中走出來，火星、月球殖民的話題正熱。艾倫團隊的算盤打得響，如果生物圈2號能夠在地表證明封閉系統足以自我維持，那么把同款方案縮小、搬上飛船，人類就有機會去別的星球開新家。這是把科幻搬進現實的一次嘗試，也是一次對生態學、工程學、氣象學乃至群體心理學的綜合應試。

1991年9月26日清晨，八位科研人員正式走進氣閘門，把身后的空氣與地球分開。當年的這場＂人類實驗＂把八位研究者封在了三英畝多的多樣生態系統里，一待就是兩年，目的是測試一個封閉生態系統在外太空維持人類生活的可行性。這支隊伍里既有醫學博士，也有種植專家、機械工程師和潛水員，年齡和背景各異，四位男性和四位女性組成兩性均衡的乘組結構。

進艙之前，很多人預想的是浪漫的田園生活。但真正的日子遠沒有那么詩意。八人日常要負責耕作、飼養家禽、維護設備、記錄數據、烹飪、清潔，還要抽出時間接受外界采訪。第一年里，他們幾乎人人挨餓。生物圈2號內部的農業系統承擔了大部分口糧供應，作物涵蓋水稻、小麥、紅薯、香蕉、木瓜、花生和幾種豆類，雖然畝產已經相當高，但對于常年從事體力勞動的成年人來說，卡路里仍舊偏緊。有意思的是，盡管體重明顯下降，醫學檢測顯示，八位常駐者的血脂、血糖等指標反而更加理想。

真正的考驗來自空氣。封閉兩年的過程中，實驗多次瀕臨失控。冬季云層遮蔽了亞利桑那罕見的陰天，作物歉收，植物光合效率下降，艙內的氧氣水平持續走低。到實驗進行到第16個月時，八人已經能感受到明顯的高原反應，爬樓梯要停下喘氣，做飯時容易犯困。1993年1月14日晚上，外界的決定終于下達，用冷藏車運來的液氧被率先注入其中一個＂肺＂式圓頂，室內空氣才回到勉強能維持科研工作的水平。

那16個月里，氧氣到底跑到了哪里去，是全項目最耐人琢磨的謎。答案不在通風管道，而在墻里。生物圈2號內部使用了大量未完全固化的混凝土，混凝土在硬化過程中會持續吸收二氧化碳，把碳固化成碳酸鈣鎖進墻體里。土壤中活躍的微生物則把植物釋放的氧氣不斷消耗掉，轉化成二氧化碳。二氧化碳被墻＂吃＂掉，氧氣就補不回來，收支兩條線一起走偏，才湊成了那筆奇怪的呼吸賬本。

除了空氣問題，動植物的賬目也很難看。為了模擬地球生態，團隊一次性引進了約3800種動植物，物種密度遠超真實自然環境。在這里，能找到一片沙漠中的海洋、一座火星公園，以及地球上最灼熱的雨林冠層。密集的生物在有限空間里爭奪資源，蜂鳥和蜜蜂在頭幾個月接連消失，蟑螂和螞蟻卻瘋狂繁殖。分解者環節的短板也在這時暴露出來，缺乏足夠的微生物和小型無脊椎動物去分解有機廢物，物質循環出現斷口，落葉、糞便和殘枝逐步積壓，進一步壓迫了系統的自凈能力。

1993年9月26日，八人從氣閘門里走了出來，兩千多名民眾趕到現場，用掌聲迎接這批＂回到地球＂的人。1994年6月，也就是第二次密閉實驗進行到一半時，運營方＂太空生物圈風險投資＂公司解散，設施陷入停頓。1995年，哥倫比亞大學接手管理這座設施，用它開展各類實驗，一直持續到2003年。此后園區一度面臨被拆除、改建為住宅和商鋪的風險，2007年被亞利桑那大學接管開展研究，并在2011年由該校獲得全部產權。

要判斷生物圈2號是不是＂失?。ⅲ每从媚陌殉咦恿?。就＂證明人類能封閉自足生存于地球以外＂這個原點目標而言，它顯然沒交出滿分答卷。但從數據和方法論的沉淀來看，這次實驗反倒給后來的封閉生態研究和太空探索留下了整整兩代人受用的經驗。

進入研究階段后，亞利桑那大學把這座設施打造成了地球科學領域最重要的實驗平臺之一。生物圈2號的一項重要發現表明，當大氣中二氧化碳濃度達到約600ppm時，雨林里的熱帶植物就不會再吸收更多的二氧化碳，而根據現有排放曲線，這一閾值預計將在2050年前后被觸及。生物圈2號的海洋部分則被用來演示在當前大氣二氧化碳濃度下，海水化學的變化如何顯著拖慢珊瑚生長。

更值得留意的是，生物圈2號已經再次接過了它最初的火星夢。在園區一角，一間名為＂月球與火星太空模擬艙＂、簡稱SAM的密封棲息地正在運轉。在這里，空氣、水、食物都按遠離地球農田與生命保障大氣的場景進行測量與循環利用，SAM的研究不僅服務于未來宇航員生命保障系統，還承擔著把這座設施打造成新一代太空棲息地關鍵測試場的更宏大目標。

SAM的主體正是基于生物圈2號1987年那間原型測試艙改造而來，那是當年判斷人類能否在密封環境中生存的原始裝置，之后長期閑置，直到SAM研究總監凱·斯塔茨牽頭修復，改造后的艙體新增了帶廚房、衛浴的乘員艙、工程艙、氣閘、二氧化碳吸收裝置和生命保障監測儀，可容納最多四名乘員開展長期任務。

進入2025年10月，SAM完成了自1994年以來首次由人參與的生物再生生命保障試驗。SAM開發與運行團隊成員馬西亞斯·比奇被密封在艙內，與144株矮生豌豆共處兩周，這一實驗旨在測試作物能否幫助人類在孤立環境中維持生存。

按照2026年2月20日亞利桑那大學研究與合作辦公室的報道，更多作物將陸續進入SAM測試，計劃持續至2026年年內，用以積累一份包含20種以上食物物種如何支撐密閉艙內空氣再生的數據庫。凱·斯塔茨表示，這批候選作物涵蓋豌豆、小麥、水稻、大麥、萵苣、卷心菜、菠菜、紅薯與白薯，形成的數據集將幫助確定長期載人任務需要多少平方米的作物，以及這些作物能循環多少碳。

再往深處想一層，生物圈2號已經不只是那場＂關八個人兩年＂的老故事了。如今這里被改造成一個新的實驗平臺，用于理解生命如何從局部到整個星球去改造景觀，研究團隊希望借此幫助保護生物多樣性、淡水資源與糧食安全。從更長遠的角度看，生物圈2號的實驗正在為改造火星的科學提供依據，與讓火星變得溫暖到能維持液態水的其他探索匯合后，恢復地球上的荒蕪環境有望成為人類未來登陸火星的關鍵抓手。

回到最初的問題。四男四女被封兩年之后到底怎樣了？答案并不是一個驚悚故事的收尾，也不是一場徹頭徹尾的科學翻車。八個人活著走了出來，健康數據甚至優于常人；他們留下的兩萬余份樣本、上千份日志和一系列反直覺的觀察，成為后來生態學、封閉生命保障與太空生物學教科書里必修的一章。1.5億美元有沒有花冤枉，見仁見智，但從今天亞利桑那大學在這塊地里長出的一批批新項目來看，那筆投資至少還沒有停止產生利息。

真正令人回味的地方在于，人類越是想在別處復刻一個地球，就越會意識到腳下這顆藍色星球有多難替代。混凝土會吃掉氧氣，蜜蜂會因缺光死去，團隊會因空氣稀薄而口角，這些細節在圖紙上看不到，只有真的把八個人關進去，才會一樣一樣浮出水面。