簡介
科學家們将人類休養生息的地球稱為“生物圈一号”，為了試驗人類離開地球能否生存，美國從1984年起花費了近2億美元，在亞利桑那州圖森市以北沙漠中建造了一個幾乎完全密閉的“生物圈二号”(Biosphere 2)實驗基地。這個占地1．3萬平方米，8層樓高的的圓頂形密封鋼架結構玻璃建築物，是人們花費了近2億美元和9年時間建造起來的，實驗的目的是為了考察人類離升了地球“生物圈三号”是否能生存。
在這個微型世界中，有海洋、平原、沼澤、雨林沙漠旅業區和人類居住區，是個自成體系的小生态系統。“生物圈2号”雖然與外界隔絕，但可以通過電力傳輸、電信與計算機與外部取得聯系。工作人員在“生物圈2号”内可以看電視，可以通過無線電通訊與親友聯系。
實驗過程
1993年1月，8名科學家進入“生物圈二号”。按照計劃，他們将在裡面呆上兩年，如不發生嚴重意外，實驗結束前是不能出來的。兩年中除了提供第一批包括種子在内的物品外，其餘的一切都需要他們自己解決。能源，取自太陽能；氧氣，由他們種植的植物制造；糧食，靠他們自己在裡面種地獲得；肉類和蛋白質，取自他們養的雞、鴨、豬、羊。甚至包括裡面的氣溫和氣候，也是由他們來設法控制，并盡可能模拟地球氣候。總之，他們必須設法保證這個小小的生态系統的平衡。
一年多後，土壤中的碳與氧氣反應生成二氧化碳，部分二氧化碳與建築“生物圈二号”所用的混凝土中的鈣發生反應生成碳酸鈣，導緻“生物圈二号”的氧氣含量從21%下降到14%。加之由于沒有調節好内部氣候，緻使糧食歉收，科學家們不得不吃種子勉強度日，結果是，提前撤出實驗室。更令人意外的是，“生物圈二号”運行三年後，其中的一氧化碳含量猛增到79%，足以使人體合成微生素B12的能力減弱，從面危害大腦健康。
1996年1月1日，哥倫比亞大學接管了“生物圈二号”。同年9月，由數名科學家組成的委員會對實驗進行了總結，他們認為，在現有的技術條件下，人類還無法模拟出一個類似地球一樣的、可供人類生存的生态環境。
實驗背景
諾亞方舟是《聖經》中拯救人類于洪澇之中的神舟，現代的諾亞方舟則是人們對位于美國亞利桑那州的生物圈二号工程的美稱。
它是根據地球生态系統中能量流動和物質循環的原理模拟運行的，其簡要的過程可以用美國市場上出售的“生态球”演示。
這個特制的密封玻璃球裡裝着淡水，空氣、綠藻植物、一種似蝦狀節肢動物、蝸牛及一些浮遊類動物和植物，當然還有微生物，這些生物及其所在環境與外界完全隔絕。其中，綠色植物利用空氣中的二氧化碳和水分在陽光下進行光合作用合成有機物質并釋放氧氣，動物以植物或其碎屑為食，微生物及浮遊動物将死亡的動植物或排洩物分解，生成二氧化碳和礦物質。
這種密封玻璃球式的生态系統，就是地球生态系統工作的原理，也是未來人類在太空建造長期生存空間的必然模式，但模拟的地球環境在上天之前必須在地球上先進行密封住人實驗，德克薩斯州年輕的石油億萬富翁巴斯将這一大膽的設想付諸實施，建造了“生物圈二号”。
“生物圈二号”在社會上招募的“生物圈人”包括海洋學家、植物學家、氣象學家、機械工程專家及醫學專家等，第一階段的實驗持續了兩年，第二階段換人後進行了半年被迫停止。随後，關于“生物圈二号”失敗的消息不經而非，“科學笑話”、“有錢人吃飽了撐的”等尖刻的言語不絕于耳。
失敗原因
實驗結束後，科學家們對“生物圈二号”的失敗原因進行了總結。這些因素主要包括；
元素化學循環平衡失調。
封閉以後，人類一切生命活動都依賴裡面的綠色植物及其與光、土壤、大氣、海洋、動物、微生物組成的生态系統，不幸的是，由于設計時的缺陷——土壤、大氣、海洋的比例與“生物圈一号”的比例相去甚遠，土壤及其微生物，連同裡面的動物和人呼吸釋放的二氧化碳大大超過了植物所能利用的數量，而海洋來不及将多餘的碳以無機鹽的形式固定下來；植物制造的寶貴氧氣又被大量的呼吸及分解過程迅速消耗。
同樣原因，笑氣(N2O)的濃度也在上升，氧氣降低、氧化亞氮和二氧化碳升高的程度幾度超過警戒水平，以CO2為例，1991年6月為500ppm，到1992年2月達2500ppm，1993年2月升至4000ppm，以後基本維持在1000(夏季)～4000ppm(冬季)之間。而地球上的二氧化碳濃度僅為350ppm。氧氣濃度從21％～度下降到14％。這個濃度相當于地球上海拔5300米高度上的氧濃度，以至于最後必須從外界補充氧氣，N2O也增加了79ppm。氧、碳、氮、氫等是最重要的幾大生命元素，它們的平衡失調是設計者們始料不及的。
物種關系失調。
“生物圈二号”内的生态系統是由“生物圈一号”(地球生物圈)充分簡化而來，雖然設計者們把地球上的熱帶南林、熱帶荒漠、薩王那群落、紅樹林、溫帶農田、海洋等類型的生态系統都“搬進”了“生物圈”，然而所搬進的主要是生态系統的第一性生産者——植被，并未把相應的動物、真菌、微生物等群落也按比例搬入。如熱帶雨林中沒有大型動物，倒是引進土壤時帶來的螞蟻及蟑螂卵大量繁殖，
動物及科學家們雖是植物的消費者，然而人隻能吃農作物和動物蛋白，飼養動物的食物也多來自作物稭稈，而幾個主要類型的生态系統尤其是熱帶雨林植物，在高二氧化碳濃度下生長得非常繁茂，表現出異常強的光合能力。由于缺乏相應的消費者和分解者，大量枯枝落葉面臨清理問題。過度生長的熱帶雨林喬木觸及了頂部玻璃，大有穿破玻璃之虞，引進藤本植物(如牽牛等)的目的是為了用作固定二氧化碳的彙，卻不料這些植物在高二氧化碳濃度環境下瘋長，危及其他檀物與農田，所有花粉傳播動物消失，使一些依靠昆蟲傳粉的植物不能正常授粉。引入的25種脊椎動物中有19種消失。
水循環失調，為去除水體中的過量營養元素，設計者們采用了藻類植物，但大量生長的藻類植物處理起來非常困難，因為内部“雨”量調節的失調，“荒漠區”變成了“草原區”，加重了水分循環的失調，而且球内頂部溫度比預想的高的多，促使水循環加快，使可飲用水的淨化跟不上，内部海洋面積在減少，最後出現了水危機。
食物短缺，盡管第一批進住的“生物圈人”都是各路精英，唯獨缺少種地的“農民”，雖然“生物圈二号”中農田區占了很大比例，但種出的小麥、水稻卻不結籽，糧食供給成了問題，最後餓的“生物圈”人到了食紅薯根的地步。其實，并不是裡面的環境條件不适合作物種植，而是因為這些人不善種地，在第二次實驗中，指揮部門特意從尼泊爾物色了一名農學院畢業的大學生，該名人員進駐後，情況大為改觀，生産出的糧食吃不完了。由此，這位尼泊爾人成了“生物圈人”中的大英雄。
“生物圈2号”的失敗告誡我們：人類在茫茫宇宙中隻有地球這一處家園，逃離和束手待斃都是與事無補的。地球不是實驗室，我們輸不起，隻有善待和保護她才是我們真正的出路。
