人造地球计划失败，不到两年生态崩溃，火星移民只是个梦？

　　上世纪90年代，为了验证人工生态环境的可能性。美国在亚利桑那州图森市以北的沙漠中建设了一座占地达122000平方米的大型人工生态循环系统生物圈二号。
　　之所以称之为生物圈二号，实际上是对地球这个生物圈一号的致敬。作为地球生态系统的缩小版，生物圈二号内部包含了沙漠、沼泽、海洋、热带雨林和热带草原等地球上同纬度的多种地形地貌，并且在8000根钢材和6000块玻璃的隔离下，与外界的交流仅限于太阳光。
　　亚利桑那中的沙漠环境与火星上以戈壁为主的环境相仿，生物圈二号同时也是一个外太空人造城市计划的先行实验平台。
　　第一期实验开始于1991年9月26日，8名组员进入了这个巨型的玻璃温室，他们的主要任务就是尝试在只有阳光输入的情况下生活两年。
　　实验的一开始就是遇到了不小的麻烦，原本引入授粉的蜜蜂由于不适应温室内部的环境而迅速绝种，就在实验人员焦虑异常的时候，一种美国本地的蟑螂和蚂蚁却大规模繁殖起来，它们迅速承担起了为花朵授粉的工作。更加具备讽刺意味的是，这些蟑螂和蚂蚁并不是规定好的实验动物，它们是通过没有密封好的土壤区打洞进入了温室里面的。不过好歹发现了一种非正常情况下的生物串岗现象，这也是整个实验过程中寥寥几个生物学成果之一。
　　在实验的第一年中，由于农产量不足，8位实验成员经历了长时间的饥饿。农产品数量的下降，诱发了一系列的连锁反应，温室内的二氧化碳含量一度达到正常空气含量的两倍，实验动物大量死亡，可也正是如此，实验人员利用这些动物的肉度过了艰难的第一年。
　　情况在第二年却更加糟糕，居高不下的二氧化碳浓度让溶于水汽的二氧化碳量大大增加，整个温室的环境向酸性转化。沼泽和海洋内的动物基本全部死亡，但是藻类植物却由于充足的光照和二氧化碳而繁殖起来，沼泽变成了绿粥，海洋则迎来了一波又一波的藻类爆发。热带雨林区对于这种环境表现出了前所未有的疯狂，植物疯长，不少高大的树木甚至顶到了玻璃幕墙上。
　　接下来的情况就更加可怕了，酸性的雨水开始腐蚀钢制的框架，富含铁离子的锈水开始污染土壤。距离温室边缘较近的植物还是大批量死亡，之前繁茂的热带雨林和热带草原区也开始一蹶不振起来。
　　生态环境的崩溃进一步推高了二氧化碳的含量，8位实验成员开始出现失眠、暴躁、记忆力下降等症状。氧气含量最低的时候只有14。5，相当于地球上海拔4千米高的空气含量。
　　主办方为了拯救这个濒临崩溃的小世界，分三次向温室中注入大量纯氧，给出的解释是实验成员利用太阳能电解水方法进行的自救活动。在外部援助之下，1993年9月为期两年的实验终于到达尾声。
　　这个时候的生物圈二号已经完全不是两年前的样子：藻类植物占领下的海洋与沼泽散发出整整恶臭；海洋周边土壤盐碱化严重；牵牛花成了生物圈中的主要作物，遮天盖日的牵牛花攀附了几乎所有的钢制支架，使得太阳光光照强度严重下降；甚至连建筑结构本身都在酸性水汽和牵牛花的双重侵蚀之下，出现了变形、锈蚀的危险状况。
　　而生物圈二号的八位参与者平均体重下降百分之15，长期的低氧封闭环境还使他们患上了严重的心理危机状况。
　　至此，生物圈二号试验正式宣告失败。
　　生物圈二号实验是人类对于自然环境的一个简单的模仿，希望能够在人工有限干预下维持一个较小的生物群落，仅使用太阳的能量生存下去。这可以讲是对未来人类星际移民计划中外星聚居点部分的一个先期实验。
　　实验的结果证明，对于一个大型而复杂的生态系统，人类当前的科技能力是难以复制的。这在某种程度上也为大规模外星移民计划敲响了警钟指望在外星球建设一个类地生态圈的技术难度非常之高，短期之内是没有什么希望的。
　　难道，人类只能永远生活在地球这个襁褓之中了吗？
　　实际上，也不必这么悲观。虽然生物圈二号这个超大型人造环境没有成功，但是如果将目标降低到仅依赖太阳能生存下来的话，难度就降低到了可以实现的地步了。
　　2014年1月，三位志愿者进入由北京航空航天大学建设的月宫一号空间基地人工保障闭合生态系统，进行了为期105天的封闭式测验。
　　月宫一号是一个封闭的系统，整个实验过程中系统与外界没有气体交流，仅依赖外部的模拟日光输入运行。这个实验舱包含了一个三层立体栽培共计64平的植物仓和一个42平米的综合舱室，供三位志愿者生活活动。
　　月宫一号的生命保障系统的跨度完全没有生物圈一号那么大，实验舱内只饲养了黄粉虫这一种动物来辅助降解生活垃圾，并且作为志愿者的蛋白质俩元。而粮食的主要来源是舱内种植的蔬菜、水果和粮食作物等，人类黄粉虫和植物构成了一个最简单的生态循环。目前月宫一号已经完成了多次封闭式实验，基本验证了微型生态系统的可行性。
　　也就是说，当前我们已经有能力在月球或者火星上建设一个南极科考站形式的微型聚居地。但是，科幻小说中的罩在薄薄的玻璃罩下的超大型外星城市还是处在想象之中，等待着人类科技的进一步发展。