1991年，美国特意做了一个轰动全球的实验，把4男4女关在一起两年，再次打开房门，里边的情况直接让无数科学家傻眼了。 这个实验从1991年9月26日启动就成为全球焦点，4名男性和4名女性进入亚利桑那州沙漠中的玻璃建筑，计划在完全密封条件下依靠内部系统生活两年。舱门两年后打开时，科学家们观察到的参与者身体状况和系统内部变化与最初设想存在显著差距。项目目标是验证人工生态系统能否支持人类长期生存，但实际运行中大气成分、食物供应和生物平衡等多项问题陆续暴露。这些记录成为封闭环境研究的重要参考。 Biosphere 2建筑坐落于亚利桑那州Oracle沙漠地带，占地3.14英亩，地面设施总面积40英亩。建筑由玻璃面板和钢框架构成，内部设有1900平方米雨林区域、850平方米带珊瑚礁的海洋区域、450平方米红树林湿地区域、1300平方米草原区域、1400平方米雾沙漠区域以及2500平方米农业系统和人类居住实验室车间。项目共引入约3800种动植物物种，旨在模拟地球生物圈的完整循环，为未来太空居住提供数据支持。8名参与者于1991年9月26日进入建筑完成密封，开始为期两年的任务。 8名参与者分别是罗伊·沃尔福德、简·波因特、塔伯·麦克卡勒姆、马克·纳尔逊、莎莉·西尔弗斯通、阿比盖尔·阿林、马克·范蒂洛和琳达·利。罗伊·沃尔福德作为医学博士负责医疗监测，他之前从事病理学和热量限制研究。简·波因特专责农业系统运作，塔伯·麦克卡勒姆处理设备维护和技术记录。马克·纳尔逊负责生态循环观察，莎莉·西尔弗斯通参与事务协调。阿比盖尔·阿林管理海洋生物区域，马克·范蒂洛承担工程支持任务，琳达·利专注植物维护。这些专业背景覆盖了医疗、农业、技术、生态和海洋领域，为封闭任务提供分工基础。 农业系统种植香蕉、木瓜、红薯、甜菜、花生、豆类、稻米和小麦等作物，农场动物提供肉蛋奶来源，鱼类来自水产养殖。参与者记录了农业生产数据，产出达到印尼南部中国和孟加拉国高效农业社区水平的五倍以上，但总体只满足饮食需求的83%。实验第一年参与者处于热量摄入较低状态，1992年11月消耗了部分种子库存来维持供应。这种情况导致体重平均减轻16%，第二年部分恢复。 氧气浓度初始为20.9%，经过16个月稳步下降至14.5%，相当于海拔4080米高度的氧气可用量。下降速率低于每月0.25%，主要因为土壤微生物呼吸消耗氧气速度超过植物光合作用产生量，同时建筑混凝土与二氧化碳反应形成碳酸钙吸收氧气。1993年1月和8月管理方注入氧气应对睡眠呼吸暂停和疲劳症状，二氧化碳浓度升高时使用洗涤器辅助管理。这些措施打破了完全封闭计划，但维持了实验继续进行。 食物生产受到1991至1992年厄尔尼诺现象影响，云量增加导致光合作用减少。蜜蜂种群死亡使作物授粉效率下降，产量进一步受限。封闭环境中部分作物收获量低于计划，团队依赖系统内资源平衡饮食。农业区域的管理成为持续重点，数据记录显示热量限制饮食对成员状态的影响。 某些昆虫种群快速增长，蟑螂和全球入侵的Paratrechina longicornis蚁种在缺少天敌环境下数量激增，对作物叶片和茎干造成损害。温室蚁等其他害虫同样影响种植区域。实验禁止使用化学杀虫剂以保护整体生态循环，因此损害情况持续存在并被详细记录。生物多样性管理难度超过初始预期，大部分脊椎动物和传粉昆虫最终未能存活，但物种打包策略保证了部分食物网维持。 实验进行到一半前，8人小组分裂为两个派别，源于联合伙伴对研究方向的意见分歧，一方侧重生物圈整体研究，另一方倾向专业生态系统研究。科学顾问委员会部分成员于1993年2月14日辞职。氧气降低和热量限制进一步影响群体互动模式，交流方式相应调整。尽管存在这些变化，基本实验任务仍按计划推进，隔离环境下的群体动态得到实际观察。 1993年9月26日舱门打开，实验结束。参与者走出建筑时体重减轻明显，健康检查显示血胆固醇和血压改善，免疫系统增强，代谢效率提高以更好提取营养。项目收集了大气成分变化、作物产量和生态动态的大量数据，这些信息用于分析封闭系统实际表现。结果显示人工生态系统比自然环境更难维持稳定平衡。