1.5亿美元造出窒息温室：生物圈二号的致命生态算计

1991 年，八个科学家把自己反锁进了一座造价一亿五千万美元的玻璃温室。

地点在亚利桑那州的荒漠里，占地整整三英亩。 里面塞进了热带雨林、红树林、热带草原、甚至还有一个带珊瑚礁的人工海洋。 这就是著名的生物圈二号。 大门用气密锁焊死，计划封闭运行整整两年。 他们想证明一件事：人类只要靠一套精密设计的农业系统，不从外部世界获取一粒粮食、一口空气，也能在完全封闭的环境里自给自足。

结果两年之后他们走出来，男人的体重平均掉了将近两成，女人的体重掉了十分之一。 因为天天顿顿吃红薯，全员皮肤甚至泛着淡淡的胡萝卜橙色。 整个系统还差点把所有人活活憋死。 最后在里面真正救了这八个人的，竟然是一小群非洲侏儒山羊。

这件事是怎么变成这样的？

当时的农场设计，完全遵循了最现代的生态学测算：植物优先。 从能量转化的角度看，这个账面算盘打得很精细。 太阳能打在植物叶片上，转化成碳水化合物，效率最高。 而动物在生态链的高层，吃十卡路里热量才能长出一卡路里的肉，中间九成能量全浪费了。 所以设计团队把半英亩的耕地几乎全留给了庄稼：红薯、小麦、大豆、大米、香蕉。 至于牲口，只是作为边缘的点缀顺带养一点。 名单里只有四头野猪、一群鸡，以及几只体型很小的非洲侏儒山羊。

原计划想得很周全：猪吃人类剩下的残渣，鸡吃草籽产蛋，山羊产奶。 然而大门一关，现实狠狠给了所有人一耳光。

不到几个月，那四头猪就完蛋了。 在一个卡路里严重匮乏的密封盒子里，猪根本没法当残渣转化器。 它是一头活生生的卡路里竞争者。 猪每天要消耗大量热量，想让它活命，人类就得把自己嘴边的口粮省出来喂它。 大家很快发现，自己连肚子都填不饱，哪有多余的谷物去养猪？ 大家只能拿起屠刀，在第一年就把四头猪全杀掉吃肉了。

鸡也没能撑太久。 亚利桑那那年正好碰上多云的厄尔尼诺冬季，厚重的工程玻璃又直接过滤掉了四成的阳光。 温室里的光照严重不足，庄稼收成大打折扣。 人都没有余粮，更不可能拿粮食去喂鸡。 吃不饱的母鸡直接罢工，连蛋都不下了。 最后大家只能把鸡也一只一只炖了。

农场里只剩下了那一小群非洲侏儒山羊。 为什么山羊能活下来？ 因为山羊是反刍动物。 它不需要和人类抢红薯或者麦子。 人类吃红薯，剩下的干枯藤蔓、坚硬的秸秆和无法消化的粗纤维，山羊全都能嚼得津津有味。 山羊胃里的微生物，把人类根本嚼不动的植物废料，转化成了优质的乳脂。

而脂肪，恰恰是这八个人最绝望需要的东西。 他们在温室里种得最好的作物是红薯。 红薯产量大，给的热量多，但也带来了灾难性的单调。 八个人平均每人每天要硬吞一磅多的红薯。 但是光靠红薯的碳水化合物，根本撑不起人类长期的体力消耗。 吃完红薯两个小时就饿，浑身发虚。 男人们平均减重将近五分之一，瘦骨嶙峋。 队员在日记里写，他们做梦都梦不到红薯，梦里全是黄油、肥肉和动物油脂。

在那整整两年的封闭生活里，这几只山羊成了全基地唯一的动物油脂来源。 每人每天只能分到大约半杯羊奶。 八个人就靠这半杯羊奶熬日子。 日记里一次又一次提到那口奶，简直是他们活下去的唯一盼头。 每当母羊产下一只小羊羔，按计划宰杀分肉的那天，大家在日记里都写得像过年一样隆重。

如果说缺乏脂肪只是让人饥肠辘辘，那另一个隐蔽的漏洞，就差点直接要了他们的命。 植物不仅没能让他们吃饱，还在悄悄吞掉他们的空气。

地球大气里的氧气浓度大约是 21%。 但在封闭几个月后，生物圈二号里的氧气表开始一路往下掉。 从 21% 跌到 18%，再跌到 16%，最后一路跌到了 14.2%。 14% 的氧气浓度，相当于直接把人扔到了南美安第斯山脉四千多米的高原上。 所有人都在严重的缺氧里煎熬。 他们连爬一层楼梯都要停下来喘气，夜里睡觉频繁因为呼吸暂停而憋醒，连最简单的逻辑思考都开始变得迟钝。

很多人觉得奇怪：温室里明明种满了密密麻麻的绿色植物，植物不是会光合作用吐出氧气吗？ 氧气到底去哪了？

第一个偷氧气的小偷，埋在他们的脚底下。 为了让半英亩的农田以最快速度长出粮食，工程人员在土壤里掺了极其厚重肥沃的有机堆肥和泥炭。 他们精准计算了植物能产生多少氧气，却算漏了土壤里的微生物。 在温暖潮湿的温室里，数以亿计的土壤细菌疯狂繁殖，疯狂呼吸。 土壤微生物呼吸消耗的氧气量，远远超过了植物光合作用的产氧速度。

更诡异的问题接踵而至：如果微生物消耗了海量氧气，就必须吐出等量的二氧化碳。 如果空气里的二氧化碳爆表，温室里的植物早就该因为高浓度二氧化碳疯狂生长，仪表也会立刻发出致命警报。 但是监测数据显示，二氧化碳浓度并没有同步暴涨。 氧气凭空消失，二氧化碳也不翼而飞。 这个谜团困扰了外界很久，直到研究人员去化验了建筑材料。

第二个吃掉气体的凶手，就立在所有人眼前：这栋建筑本身。 为了支撑巨大的玻璃穹顶，生物圈二号的基座浇筑了超过三万吨没有做密封涂层的裸露混凝土。 微生物吐出来的二氧化碳，在空气中扩散，直接撞上了混凝土里的氢氧化钙。 两者在常温下发生化学反应，生成了碳酸钙，也就是坚硬的水泥结石。 二氧化碳全被混凝土墙体给硬生生吃掉了。

这个反应把整个生态闭环彻底掐断了。 植物需要二氧化碳来合成氧气，而混凝土把二氧化碳全部锁死在墙壁里。 结果就是，土壤细菌把氧气烧成了二氧化碳，混凝土把二氧化碳吞掉，植物没有足够的原料产氧，人类在里面越来越窒息。

到了 1993 年初，八名队员的身体状况已经逼近生理极限。 外面的指挥团队撑不住了，被迫打破完全封闭的誓言，悄悄叫来液氧槽车，往玻璃温室里注入了上万磅纯氧，才把这八个人从脑损伤的边缘救了回来。

回看这场耗资一亿五千万美元的实验，每一步的走向都嘲讽了当初的计算。 在图纸上，人类用极其理性的工程思维构建了一座完美伊甸园：植物最高效，牲畜是累赘，土壤越肥越好，混凝土只是结实的墙壁。 但真实的生态系统完全不按图纸运转。 土壤成了暴饮暴食的巨肺，水泥成了抢夺气体的化学海绵，被当作低效副产物的几只山羊，反倒成了唯一的生存支柱。 八个人带着一整座农田走进去，最后吃光了猪，供奉着山羊，在茂密的植物丛里差点把自己憋死。