八个人住进“第二地球”，氧气去哪了？

1991年9月26日，八个人穿过气闸，进入亚利桑那沙漠里一座巨大的玻璃建筑。他们身后有热带雨林、海洋、沼泽、草原、沙漠和农田，头顶有阳光，脚下有土壤。接下来的两年，空气、水和食物都要尽量在这个封闭世界里循环。

它叫“生物圈二号”。地球是生物圈一号，这座人造生态系统被寄望于回答一个听起来像科幻小说的问题：如果未来要去月球或火星，人能不能带着一小块地球一起生活？

亚利桑那州生物圈二号建筑外观

任务没有因为玻璃破裂而结束。八个人确实住满了两年。可大约16个月后，内部氧气已经从接近21%降到约14%，相当于进入高海拔环境。成员走路变慢、疲惫，夜间呼吸也受影响。外界最终不得不向建筑内注入纯氧。

一个几乎密闭的世界，氧气去了哪里？

他们不是在罐头里过日子

生物圈二号占地约三英亩，内部并非几间实验室，而是一套刻意做复杂的生态系统。海水、土壤、植物、昆虫和动物共同参与循环；成员要种植甘薯、谷物、豆类和蔬菜，照料动物，处理污水，维修设备，还要持续记录空气和生态数据。

生物圈二号内部生态区域资料照片

第一批成员生产了大约八成食物，其余部分来自任务开始前储存在内部的种子和食物。农业产量不及预期，八个人长期处于热量不足状态，体重普遍下降。部分授粉昆虫和脊椎动物死亡，蟑螂和某些蚂蚁却迅速扩张。原本为展示完整生态而引入的复杂物种组合，很快发生了强烈筛选。

人际关系也没有被玻璃隔绝在外。团队后来分成两个阵营，对是否引入外部物资、研究应服从封闭目标还是优先保证数据质量等问题长期争执。成员之间关系恶化，但仍要一起耕种、维护设备，因为没有哪一派能单独让整套系统运转。

最危险的问题来自空气。氧气下降时，二氧化碳并没有按同等规模一直堆积，于是最初很难解释：如果生物呼吸消耗了氧气，产生的二氧化碳又去了哪里？

土壤和混凝土联手藏起了答案

后来发表的研究把主要过程串了起来。为了让农田高产，项目在土壤里加入了大量有机物。土壤微生物分解这些物质时持续呼吸，消耗氧气并释放二氧化碳。问题在于，建筑中大面积裸露的混凝土会与二氧化碳发生碳酸化反应，把它固定成碳酸钙。

于是，氧气被微生物消耗，二氧化碳却有一部分被混凝土“吃掉”。空气没有按照人们熟悉的方式同时表现出氧气下降和二氧化碳同比上升，看起来像是氧气凭空消失。这个过程在开放的地球上不容易被直接看到，在高度密闭、可以追踪物质去向的系统里却暴露得非常清楚。

1993年，外界向生物圈二号补充氧气。这件事引发了激烈争论。支持者认为，成员的安全优先，补氧本身也没有抹去已经获得的数据；批评者则认为，一个宣称自给自足的封闭实验需要外界供氧，等于承认最初目标没有实现。项目管理方早期对补氧披露不充分，更加重了外界的不信任。

失败还是完成了一次昂贵的实验

如果把目标定义为“八个人完全不依赖外界，在人造生态里稳定生活两年”，第一阶段显然没有做到。医疗处理、补氧、预存食物和外部技术支持都说明它不是一个真正独立的星球。

但它也没有像常见段子所说的那样迅速崩溃。八个人完成了两年任务，水循环和污水处理持续运作，大部分食物由内部生产，建筑的密封程度也非常高。正因为封闭得足够好，研究者才有机会追查氧和碳到底跑到了哪里。

生物圈二号后来转为大学科研设施。第一批任务留下的价值，不是证明人类已经会复制地球，而是让人看到复制地球有多难。空气并不是往容器里充一次就能放着不管的背景，土壤、微生物、墙壁和人的每一顿饭，都在不断改写它。

【信息说明】“第二地球”是通俗称呼。第一阶段任务并非与外界完全断绝信息和技术联系；氧气下降的主要解释有论文支持，项目是否“成功”则取决于采用何种目标评价。