生物

　　本种及相近种的植株含有生物碱利血平、萝芙木甲素等，含量1％～2％它分泌的乳白色汁液含有一种夹竹桃甙，误食会中毒。观赏这种花时，不要接触花、茎、叶中分泌出的白色汁液。　　夹竹桃　　洋地黄类药物.是临床常见的毒性中药!中毒症状表现为:恶心呕吐,腹痛腹泻,少尿.各种类型的心率失常并存或先后出现,如心动过速或过缓,早搏,二联率,心室颤动,各级房室传导阻滞,严重者可导致死亡!　　其中毒的解救有:清除毒物,如洗胃,导泻.支持疗法及对症治疗,如给氧,根据病情也可选用口服或静滴氯化钾(静滴阿托品,苯妥英钠,利多卡因等治疗).　　中药治疗:甘草,绿豆煎汤饮用,中医对症治疗.　　一般生物碱都可以与一些特殊试剂（称为生物碱试剂，常系重金属盐类或分子量较大的复盐以及特殊无机酸如硅钨酸、磷钨酸，或有机酸如苦味酸的溶液）作用生成不溶于水的盐而沉淀。利用这个性质可检查中草药中是否含有生物碱以及用以分离生物碱。　　生物碱沉淀剂的种类很多，常用的有下面几种：　　（1）碘化汞钾试剂： 在酸性溶液中与生物碱反应生成白色或淡黄色沉淀。　　（2）碘化铋钾试剂： 在酸性溶液中与生物碱反应生成桔红色沉淀。　　（3）碘化钾碘试剂： 在酸性溶液中与生物碱反应生成棕红色沉淀。 （4）硅钨酸试剂： 在酸性溶液中与生物碱反应生成灰白色沉淀。　　（5）磷钼酸试剂: 很灵敏，在中性或酸性溶液中与生物碱反应生成鲜黄色或棕黄色沉淀。在试验时，通常选用三种以上不同的生物碱沉淀试剂进行试验，如均为正反应表示检液中可能有生物碱存在。如须确证，则要进一步精制后，再行检验，如再次均成正反应，即可肯定有生物碱存在。如第一次试验时就对三种沉淀剂呈负反应，即可肯定多无生物碱存在。　　（6)有些生物碱能和某些试剂反应生成特殊的颜色，叫做显色反应，常用于鉴识某种生物碱。但显色反应受生物碱纯度的影响很大，生物碱愈纯，颜色愈明显。常用的显色剂有：　　①矾酸铵一浓硫酸溶液（Mandelin试剂）为1％矾酸铵的浓硫酸溶液。如遇阿托品显红色，可待因显蓝色，士的宁显紫色到红色。　　②钼酸铵一浓硫酸溶液（Frohde试剂）为1％钼酸钠或钼酸铵的浓硫酸溶液，如遇乌头碱显黄棕色，小檗碱显棕绿色，阿托品不显色。　　③甲醛一浓硫酸试剂（Marquis试剂）为30％甲醛溶液0．2ml与10ml浓硫酸的混合溶液。如遇吗啡显橙色至紫色，可待因显红色至黄棕色。　　④浓硫酸 如遇乌头碱显紫色、小檗碱显绿色，阿托品不显色。　　⑤浓硝酸 如遇小檗碱显棕红色，秋水仙碱显蓝色，咖啡碱不显色。　　生物碱的显色反应原理尚不太明了，一般认为是氧化反应、脱水反应、缩合反应或氧化、脱水与缩合的共同反应。

因为阿托品是从颠茄和其他茄科植物提取出的一种有毒的白色结晶状生物碱，分子式为C17H23NO3，而生物碱显色剂正是检测生物碱的化学试剂。生物碱的显色反应原理尚不太明了，一般认为是氧化反应、脱水反应、缩合反应或氧化、脱水与缩合的共同反应。有些生物碱能和某些试剂反应生成特殊的颜色，叫做显色反应，常用于鉴识某种生物碱。但显色反应受生物碱纯度的影响很大，生物碱愈纯，颜色愈明显。常用的阿托品显色剂矾酸铵一浓硫酸溶液（Mandelin试剂）为1％矾酸铵的浓硫酸溶液。遇阿托品显红色。　　

（1）绝大多数生物碱分布在高等植物，尤其是双子叶植物中，如毛茛科、罂粟科、防己科、茄科、夹竹桃科、芸香科、豆科、小檗科等。（2）极少数生物碱分布在低等植物中。（3）同科同属植物可能含相同结构类型的生物碱。（4）一种植物体内多有数种或数十种生物碱共存，且它们的化学结构有相似之处。有些生物碱能和某些试剂反应生成特殊的颜色，叫做显色反应，常用于鉴识某种生物碱。但显色反应受生物碱纯度的影响很大，生物碱愈纯，颜色愈明显。常用的显色剂有：1、矾酸铵-浓硫酸溶液（Mandelin试剂）为1%矾酸铵的浓硫酸溶液。如遇阿托品显红色，可待因显蓝色，士的宁显紫色到红色。2、钼酸铵-浓硫酸溶液（Frohde试剂）为1%钼酸钠或钼酸铵的浓硫酸溶液，如遇乌头碱显黄棕色，小檗碱显棕绿色，阿托品不显色。3、甲醛-浓硫酸试剂（Marquis试剂）为30%甲醛溶液0．2ml与10ml浓硫酸的混合溶液。如遇吗啡显橙色至紫色，可待因显红色至黄棕色。4、浓硫酸如遇乌头碱显紫色、小檗碱显绿色，阿托品不显色。5、浓硝酸如遇小檗碱显棕红色，秋水仙碱显蓝色，咖啡碱不显色。生物碱的显色反应原理尚不太明了，一般认为是氧化反应、脱水反应、缩合反应或氧化、脱水与缩合的共同反应。

检测生物碱的钒酸铵-浓硫酸溶液(Mandelin试剂)————为1％矾酸铵的浓硫酸溶液具体配制步骤：称取1克矾酸铵晶体于烧杯中，加入100毫升98%的浓硫酸（注意：是体积，不是质量），搅拌溶解即可

2010年度全国生物学竞赛获奖名单2010-01-30 21:502010年1月22-23日，中国数学奥林匹克竞赛在重庆南开中学举行，这是2009-2010学年全国中学生5项学科竞赛最晚结束的一门。1月27日，中国科协青少年科技中心将中学生数学、物理、化学、信息、生物5项学科竞赛的全国获奖名单和省级赛区一等奖获奖名单全部公示了。这些获奖学生总共约4000人，他们都取得了保送上大学的资格。第十八届全国中学生生物学竞赛获奖学生名单一 等 奖（25名）姓 名 学 校 姓 名 学 校慕 童 郑州市第一中学 廖嘉文 成都市第七中学任 驰 江苏省梁丰高级中学 唐永馗 长沙市雅礼中学赵峻峰 济南市历城二中 赵 鹏 河北省衡水中学孙昊宇 华中师范大学第一附属中学 李冰轮 郑州市第一中学张梦琪 成都市第七中学 王 飞 安徽省马鞍山二中严筱溦 天津市耀华中学 杜逸飞 西安交通大学附属中学王子猛 南京师范大学附属中学 张 加 河北省唐山一中姜雅楠 辽宁省大连育明高中 王 萌 河南省实验中学黄雍珉 安徽省合肥一中 李蔚鸥 武汉市第二中学樊 帆 西安交通大学附属中学 麦俊滔 广东省中山一中谭索成 湖南师大附属中学 王晋超 山西大学附属中学胡志挺 浙江省金华第一中学 蔡鸿儒 陕西师范大学附属中学何艺敏 河北省石家庄二中二 等 奖（37名）姓 名 学 校 姓 名 学 校张 一 河南省实验中学 吕诗旸 广西南宁市二中周博文 武汉市第二中学 邹梦廉 北京师范大学附属实验中学熊啸峰 武汉市第二中学 温靖寰 西安交通大学附属中学李嘉博 安徽省马鞍山二中 庞文浩 广东省中山市纪念中学尤 頔 福建师范大学附属中学 陈思乐 湖南师范大学附属中学曹 晶 长沙市长郡中学 刘锦檀 重庆市南开中学钟悦陶 黑龙江省齐齐哈尔市实验中学 周星宇 成都市第七中学郭智豪 石家庄二中 谢祎祎 华东师范大学第二附属中学孙 芮 东北师范大学附属中学 李增民 浙江省温州中学金锆文 天津市第一中学 周 泮 天津市南开中学唐晓燕 江苏省木渎高级中学 孙嘉星 西安交通大学附属中学朱孟夏 山东省寿光一中 茅荣嘉 华东师范大学第二附属中学夏思杨 北京师范大学附属实验中学 殷自强 福建省厦门市一中周 晛 杭州市学军中学 郑竣元 福建省厦门市一中韩 啸 山东省青岛市二中 徐荷洋 山东师范大学附属中学刘炽鹏 广东省深圳市松岗中学 管毓清 安徽省马鞍山二中陈永祥 江西师范大学附属中学 武文逸 西安市铁路一中王文斯 陕西师范大学附属中学 吕垣澄 南京师范大学附属中学王首洋 辽宁省大连市育明高中三 等 奖（62名）姓 名 学 校 姓 名 学 校陈莞尔 浙江省温州中学 赵子煜 天津市新华中学张元鸣飞 山西大学附属中学 梁 奕 山西大学附属中学薛逸凡 北京市十一学校 王佳圆 云南师范大学附属中学鲁 冰 黑龙江省大庆实验中学 刘 帅 海南省华侨中学夏晓天 重庆市巴蜀中学校 王子琳 黑龙江省大庆第一中学李嘉涛 广东省中山市纪念中学 牛育泽 黑龙江省大庆实验中学姬超岳 吉林省东北师范大学附属中学 聂鹏举 甘肃省天水一中彭丽颖 四川省绵阳中学 肖羚晏 乌鲁木齐市第一中学尹若昀 重庆市巴蜀中学校 李海坤 贵阳市一中张 兴 江西省鹰潭市第一中学 曹本一 乌鲁木齐市第一中学李 恺 华东师范大学第二附属中学 任鸿逵 甘肃省会宁一中董一凡 中国人民大学附属中学 雍 有 宁夏银川一中吕默含 辽宁省大连市育明高中 刘运操 云南师范大学附属中学陈柏村 陕西师范大学附属中学 王 颢 宁夏银川一中孔馨瑶 华东师范大学第二附属中学 杨建国 甘肃省张掖二中邱伟林 广西柳州高中 周飞雄 贵阳市第三实验中学王一婷 辽宁省大连市二十四中学 梁 晨 内蒙古北方重工三中李莹璐 重庆市巴蜀中学校 杨 敏 宁夏银川一中戴一梅 江西省鹰潭市第一中学 解艳婷 云南师范大学附属中学覃 晨 广西柳铁一中 陈 玮 新疆实验中学张世红 山西大学附属中学 林怡含 新疆实验中学邢 崴 海南中学 王安琪 内蒙古包头市一机一中邢剑宁 海口市景山学校 张宇琦 内蒙古包头市一机一中盛超兰 江西省余干中学 杨家鸣 内蒙古包头市三十三中张添宏 福建省厦门一中 陈玉琢 贵州省遵义市四中杨连炯 云南师范大学附属中学 凌 芳 贵阳市第三实验中学孙可尧 宁夏银川市第二中学 刘翔宇 吉林省东北师范大学附属中学张引玉 海南中学 张若愚 青海师范大学附属中学张稚琪 吉林一中 邢若晨 西宁市湟川中学朱宗坚 甘肃省西北师范大学附属中学 帅 健 西宁市湟川一分校方弘昊 广西南宁市三中

这里有最全的，但是应你的要求，先推荐几部经典的系列片《猛鬼街》，《黑色星期五》，《惊声尖叫》，《万圣节》，《电锯惊魂》，《午夜凶铃》，《咒怨》，《女高怪谈》这些并不是以什么变态杀人，血腥恶心的片子，而是带惊悚悬疑的片子，当然也有血腥暴力场景，不过只是包装，这些都是经典中的经典，从上世纪红到这世纪（别误会，不是老片子。）如果你不满意，这里是全部的，你可以挑：(一）科幻恐怖类。最典型的代表就是《异形》系列。此外还有《异物》（Thing）、《异种1、2》、《黑洞表面》、《入侵脑细胞》、《捉梦人》，以及根据游戏改编的《生化危机》等 （二）鬼怪类。这类恐怖片占了最大比重。不管是妖怪、恶灵，还是什么恐怖的外太空生物都可以归到其中。著名的有库布里克的《闪灵》(被誉为史上最恐怖的恐怖片)、《驱魔人》、《恶魔婴儿》、《人玩鬼》、《活魔人》、《宇宙天魔》、《活尸之夜》、《鬼追人》系列、《魔方》系列、《鬼食人》系列、《幽冥怪谈》系列、《13号星期五》系列、《生人勿近》系列、《搭便车》、《夜半鬼敲门》、《撒旦回归》、《鬼娃新娘》系列、《猛鬼街》系列、《夜访吸血鬼》（今年号称其续集的《吸血鬼女王》很烂）、《无头骑士》、《死神来了1、2》、《鬼入侵》、《危机四伏》、《13幽灵》、《幽灵船》、《千尸屋》到最新的《佛莱迪大战杰森》等。 （三）生命变异恐怖片。比如《鸟》、《活跳尸》、《苍蝇》、《糖人》、《食人鱼》、《群尸玩过界》、《狂蟒之灾》、《史前巨鳄》、《极度深寒》、《水深火热》、《八脚怪》、《惊变28天》。 （四）连环变 态杀手类:著名的《万圣节》(《月光光心慌慌》)系列可以从1978年一直拍到今年的第八集《万圣节惊魂——刀光再现》、《德克萨斯电锯杀人狂》、《连环杀手肖像：亨利》、《危情十日》、《继父》、《尖声惊叫》系列、《去年夏天搞的鬼1、2》、《毛骨悚然》、《七宗罪》、《来自地狱》、《沉默的羔羊》、《汉尼拔》到《红龙》、《支解狂魔》、《毛骨悚然2》等 恐怖电影百强【猛鬼磁场】俗称(养鬼吃人或魔界追魂)1~6集。 欧美恐怖电影百强: 个人认为值得观看和收藏的恐怖片 1． 活跳尸（Re-Animator）：制片人布里安.尤兹纳，导演斯图尔特.戈登。 2． 活跳尸（二）：导演布里安.尤兹纳。 3． 活魔人（From Beyond 1986）：导演布里安.尤兹纳。 4． 养鬼吃人（系列）：迄今已拍7集，以一、二、三集最有价值。一、二集导克里夫.贝克。 5． 群尸玩过界：导演彼得.杰克逊，这是他才华尽显的成功之作（他就是《魔戒3之王者归来》的导演）。 6． 德州链锯杀人狂（系列）：托比.胡伯的成功之作，该系列共四集，后三集具有一定价值。 7． 幽浮魔点：查克.拉塞尔的早期名作，1988年公映，对50年代旧作的翻拍。 8． 鬼驱人（系列）：托比.胡伯与斯匹尔伯格打造的名作。后又续出两集。 9． 美国人狼在伦敦：又称鬼追人、人狼咬哗鬼，人狼题材中的经典，悲剧。 10． 猛鬼街（系列）：名导韦斯.卡拉文的惊世之作，以一、二、三集最好，四、五、六、七集虽逊色，但绝对值得全部收齐。而且几个名导均涉入其中，该系列片成了他们在恐怖片领域的演军之所，如查克.拉塞尔（三集）、雷尼.哈林（四集）、史蒂芬.霍普金斯（五集）。 11． 黑色星期五（系列）:迄今共十集，该系列片仁者见仁，智者见智，毁誉参半。该片也译为《太凶杀人狂》。 12． 月光光心慌慌（系列）：迄今共八集，名导约翰.卡朋特是始作俑者。它潜移默化影响了一批以凶杀案为主题的恐怖片。 13． 闪灵：库导的大作，不收遗憾终生！！！！！ 14． 梦幻杀人档案：克里夫.贝克风格的作品。 15． 驱魔人（系列）：共三集，第一集绝对经典！宗教色彩浓厚，二、三集价值不大。 16． 人狼（系列）：八十年代的人狼系列片，是人狼类恐怖片的全面教材之作。共六集。 17． 哗鬼番生（系列）：又叫灵魔翻生、生人回避。活死人题材的经典，比乔治.罗梅罗的僵尸电 影要活泼得多，共三集，一、二集强调特技，第三集由布里安.尤兹纳执导，特技+情感，还感动了不少人！ 18． 差品味：彼得.杰克逊的作品。 19． 烈血海底城：属于变异生物类的恐怖片。第一滴血续集的导演乔治.卡斯梅托的作品。 20． 地狱之城：意大利导演Lucio Fulci之作，该导演特色有二：故事发生地总在外国，以美国居多；有刺激人消化道之作用！ 21． The beyond:译名不详，前述导演的作品。 22． 僵尸（系列）：原名ZOMBIE,共四集。Lucio Fulci是始作俑者，第一集最为经典。 23． 丧尸出笼:乔治.罗梅罗的作品，此君的电影适合给Micheal Jackson作MTV背景用。 该片一度被奸商作为电影版的《生化危机》出售。 24． 死亡的黎明：乔治.罗梅罗的另一代表作。 25． 恶夜僵尸：乔治.罗梅罗僵尸电影的得意之作，1968、1990共拍了两次。 26． 天魔回魂：约翰.卡朋特的宗教类恐怖片，观众需要知道一些基督教内容，是一部在科学与宗教中作妥协的产物，符合八十年代的科学宗教之风。 27． 变种夜魔：克里夫.贝克的作品，名导大卫.克罗南伯格在片中饰一杀人犯。 28． 撒旦回归（系列）：共三集，也是宗教类恐怖片。 29． 鬼娃回魂：鬼娃新娘共四集。颇具特色，独树一帜，确立了一种以玩具为主角的恐怖片类型，开创了此类低成本片的先河，有一批追捧者。一、二集最好！尤其是第二集！特技+情节不错！ 30. 恶魔玩具：鬼娃回魂的成功仿制品。 31． 突变第三型：80年代至今，是未知生物、外星生物（异形）的风摩期，约翰.卡朋特的这一作品较好地赶上这一潮流。 32． 穿梭猛鬼城（系列）：宗教类恐怖片。 33． 闯错鬼门关（系列）：即children of the corn,邪 教题材恐怖片。 34． 试管人魔：与“苍蝇"要反映的主题类似，人类永远不要充当上帝的角色，否则只能作孽！ 35． 异形怪体：经典片，多次重拍，最近一次是1993年，导演斯图尔特.戈登。 36． 夜夜破胆：布里安.尤兹纳95年的宗教类恐怖片。 37． 魔鬼牙医（系列）：布里安.尤兹纳作品，心理扭曲的世界的真实反映，两集。 38． 夺命凶眼（系列）：大卫.克里罗南伯格开的头。共三集。 39． 食人族:属人类学题材的恐怖片，真实性不容置疑。另一部叫 Eaten Alive 也属于此类。 40． 蚂蚁帝国（食人蚁）：属于自然类或生物学类题材恐怖片，十分真实！ 41． 惊异大魔茧（食人巨蚊）：生物学类题材的夸张，看起来像几亿年前一米多长的古蜻蜓。 42． 蛞蝓之灾：生物学类题材恐怖片。 43． 种子人魔：类似“异形怪体"。 44． 变种DNA（系列）：生物学类题材恐怖片的又一夸张之作。共三集。 45． 破茧天魔（系列）：共四集，韦斯.卡拉文始作俑。 46． 杀出个黎明（系列）：共三集，塔伦蒂诺的鬼才之作！酷到极点！ 47． 夜半鬼敲门（系列）：共二集。史蒂芬.金的作品。 48． 舐血夜魔：史蒂芬.金的悲剧恐怖片，主题曲是ENYA的作品，回味无穷！！！ 49． 丧尸特警：活死人题材的佳作。 50． 变形战士：擦“异形"边的仿制品，枪战场面不少。 51． 蛇妖：白面小生休.格兰特的作品，英伦风味重。 52． 从死亡归来（BACK FROM THE DEAD）:与《群尸玩过界》类似，绝对刺激视觉与心理防线！ 53． 人玩鬼（系列）：又译《尸变》，影片中描述了尸体腐烂的千变万化，即恶心又恐怖。共三集。 54． 割人狂医：与“魔鬼牙医"一个类型。

当然有，分两个大方向吧，一个是toB的业务，一个是toC的。toB的业务现在主要科技服务，为有生物数据分析需求的科研机构和公司提供服务。比较传统的方式就是以发论文为目标的，做数据分析，数据可视化等等，相当于软件公司里面做项目的。现在类似美国的SBG，Bina，TuTeGenomics等产品或者平台性质的公司也越来越多，国内也有GeneDock、L3等生物信息公司。toC的业务似乎更有想象空间，但坑也更多。比如提供个人基因组分析和解读服务，类似疾病风险预测、祖源成分分析、个性化生活建议等等。国外的类似DNAFit，23andme，http://Ancestry.com，还有癌症等疾病方面的。但在toC的业务中，纯生物信息肯定只能是其中一环，结合各种实验和线上线下的服务才能解决实际需求。国内的GeneKang、WeGene等等都是比较强调生物信息能力的toC的公司。可能接触的样本量太小，笑话居多，外加国内热钱和跟风投资太多，居然还真能霍霍一下，不过大多数估计撑不过2年。而且特别能吹牛逼，常态就是，我们下半年从硅谷拉个几千万融资，我们明年能估值上亿。至于产品嘛，跟几十年前电线杆子上填的广告内容差不多风格。给大家讲个笑话，比如说，要用测序来给你做fashion设计，别笑，真有冤大头给投资。创业人自己不懂任何技术，招的技术人员基本也就是很末流的。该创业人张口言必“在生物领域搞个alphago出来，那个谁谁谁，明天给我写个deeplearning的app出来，我要跟政府谈合作”。这种公司所谓的分析报告，也就是随便巴拉巴拉一些文献而已。

答案：2022年10月5日，将2022年诺贝尔化学奖授予美国科学家卡罗琳·贝尔托齐、卡尔·巴里·沙普利斯和丹麦科学家莫滕·梅尔达尔，以表彰他们在发展点击化学和生物正交化学方面的贡献

大约在6000多万年以前，恐龙便突然灭绝了，科学家至今都在猜测其灭绝的真正原因，在以后的时间里，又有大批的动植物灭绝了，诸如欧洲野牛、袋狼、嘟嘟鸟等生物不胜枚举。 目前，地球已经经历了五次物种大灭绝事件，数以千万种生物曾出现过，又悄然灭绝了，那么如果发生第六次物种大灭绝事件，以现在科学水平，人类是否能够抗衡物种大灭绝？ 人类在不断进步的同时，同时也尝到了过度开发利用自然资源的苦果，从上一个冰河时代至今已经过去了一万多年，众多的昆虫、植物、鸟类、哺乳动物等迅速灭绝，每年约有14万种生物永远消失。 这是一个令人深思的问题，人类如何未雨绸缪，应对物种多样性的问题。 13年前，瑞典斯德哥尔摩应变中心的科学家得出结论，确定了人类首先要面临的问题： 大气层污染、土壤酸化、生物多样性减少、全球变暖、森林减少等诸多方面，生态系统正承受着前所未有的压力，如果地球崩溃，那么人类也将不复存在。 其实人类一直在行动，积极应对物种多样性的问题。早在几十年前，近170个国家共同签署了《联合国生物多样性公约》，肯定了物种多样性的保护是全人类必须承担的责任，也促使世界各国尽可能地保护物种多样性。 18年前，各国还通过了保护和可持续利用植物的条约，从而保护人类食品安全，将粮食危机降至最低，确保粮食和农业植物多样性的可持续发展。以各国努力将特定的植物种子集中起来进行保护。 因为气候灾害具有不可预测的特点，而农作物生产可能随时遇到气温升高或者降低、雨水减少或者增加、病虫害等问题。 所以科学家和作物育种专家必须有预见性地保护这些植物的种子，以备不时之需，如果因为灾害导致种子消失，未来的农业基础也就不复存在了。 位于挪威北极的斯瓦尔巴群岛之上的“斯瓦尔巴全球种子库”，是世界上第一座属于全人类的种子库，也是目前全球最安全的末日农作物备份种子库，是粮食安全的最后保障。 在其中的种子储存了来自230多个国家的5000多种具有繁殖能力的植物种子，几乎涵盖了全球所有的植物种类。当地球突发灾难时（战争、自然灾害），这些种子可以无偿提供给科学家、农民。 种子库的选址经过科学家们的深思熟虑，首先离北极较近，温度非常低，太阳照射的时间不会超过120天，建造在冰冻的地表上，相当于天然冰箱，有利于长期储存种子。 种子库的入口比海平面高出100多米，如果南北极冰层全部融化，海平面持续上升，也影响不到种子库。这里气候恶劣，人迹罕至，有助于减少其他人的蓄意破坏。 种子库建造得非常安全坚固，可以抵御地震和武器攻击，人类的最后的希望就保存在此。 科学家考虑周到，以相同的方式也保护着动物的物种多样性。“冷冻动物园”坐落在美国的圣地亚哥。46年前，就800多个品种的8500只动物样品，一直保存在液氮中。 这些冰封的动物可以无限期保存，在应对未来灾难时，可以用于人工授精或者生物克隆，使人类不至于孤独地生存在地球之上。 动物虽然已经冰封备份，但那些濒危的动物也要一直生存发展，科学家们认为保护濒危动物的最佳方式，就是让其在自然保护区中生活繁衍，大自然才是最适合它们的栖息地。 但目前保护区起到的作用也是非常片面的，不足以应对目前生物多样性持续减少的问题，一些国家开始尝试新的方法。 比如建立嵌入式动物保护区，以野生动物走廊为连接枢纽，将一片片与人类生活区域隔绝的自然保护区连接起来。让这些野生动物在走廊之间互相迁徙，孤立的动物种群也能寻找到新的伙伴。 欧洲正在实施一个叫做“欧洲绿色地带”的项目，希望能从欧洲的最北端贯穿近30个国家，一直到达地中海地区，形成一条庞大的绿色走廊，便于野生动物生存迁徙和繁衍。

　　中北大学是一所由山西省人民政府与国家国防科技工业局共建、山西省人民政府管理的多科性教学研究型大学。　　学校目前有两个校区：中北大学校本部地址：山西省太原市学院路3号；中北大学（朔州校区）地址：山西省朔州市开发区长宁街65号。　　生物医学工程专业在学校本部。

中北大学是一所由山西省人民政府与国家国防科技工业局共建、山西省人民政府管理的多科性教学研究型大学。学校目前有两个校区：中北大学校本部地址：山西省太原市学院路3号；中北大学（朔州校区）地址：山西省朔州市开发区长宁街65号。生物医学工程专业在学校本部。

不太合理。一个老师同时教那么多科目，其实也算正常，只不过是她会很辛苦的，一般不建议这样的。一个科目，一个老师这样教，很多都是除非学校特殊情况下，就比如说有些乡村的学校，一个老师包了数学，语文，英语。

不论是在古生物学家的眼中还是在一般人的印象里，恐龙是真正的史前巨无霸，在距今亿万年前的中生代是天下无敌的地球霸主。尤其是那些肉食恐龙，比如影片《侏罗纪公园》中的重要角色霸王龙和迅猛龙，它们或硕大无比、或机警凶猛，捕食各种草食性动物甚至包括较小较弱的肉食恐龙。但是，近年来，人们在挖掘出的各种恐龙身上、甚至异常凶猛的霸王龙的骨骼上，频频见到明显的伤痕，令古生物学家们感到十分困惑。有人曾认为那是肉食恐龙追杀食草恐龙留下的痕迹，或者是恐龙同类为争夺食物、配偶、领地而造成的。但2000年夏季找到的新化石，可能会对此得出不同的答案。这种被称为“魔鬼巨鳄”的化石是在非洲撒哈拉大沙漠找到的，那里人迹罕至，几乎没有生命的痕迹，但却是古生物学家们眼中的“天堂”，只要经过艰苦的努力，寻找化石的人们往往会满载而归。2000年，以美国古生物学家保罗·赛罗诺带队的一行17人第4次进入撒哈拉沙漠，一路上经历了断水、断油、陷车等困难，终于在8月30日到达了目的地———“伽都法噢瓦”地区。在当地人的语言中，“伽都法噢瓦”的意思是“骆驼也害怕进去的地方”。在这不毛之地，科学家们经过努力很快就找到了不少浅埋在1.1亿年前的河流沉积层中的脊椎骨化石和一个巨大的头骨化石。然而古生物学家们面对所发现的巨大化石骨骼却都感到迷惑不解。因为它与以前任何报道过的恐龙化石都不相同，却与同是爬行动物的鳄鱼的骨骼十分相似，但拼合起来的庞大身躯又令人无法相信它就是鳄鱼，因为与现代鳄鱼那3米多长的身躯相比，这种家伙实在大得惊人。经过艰苦的发掘工作，古生物学家们找到了这只巨大爬行动物大约50%的骨骼化石，他们将其命名为“超级巨鳄”，并完成了拼装工作。面对拼装出来的化石个体，人们目瞪口呆:这种史前超级巨鳄体长如同一辆公共汽车，从头到尾长达12米多;体重如同一条小鲸鱼，估计体重超过8吨;“血盆大口”远不足以形容它的大嘴，因为光它的嘴就长达1.8米，里面生着100多颗匕首似的獠牙。从鳄类家族的演化史一直看到现在的各种鳄类，“超级巨鳄”都可称得上最大的鳄鱼之一。更令人恐惧的是，这条超级巨鳄巨大的嘴巴顶端生着一个明显膨大的前突，活像一个大瘤子，在现在的鳄类中还从未见过这副模样。一些古生物学家便索性把它称为“魔鬼巨鳄”。其实早在1966年，法国古生物学家阿尔伯塔·费里克斯就曾找到过这种巨型鳄鱼的化石，但他对自己的发现百思不得其解:它看上去像鳄鱼，可身体大得又令人无法想象，不像已经发现的食肉类恐龙。没有找到更多化石而又迷惑不解的法国学者只得将其命名为“食肉鳄鱼之王”。古生物学家保罗和他的同事们在撒哈拉发现的“超级巨鳄”化石是迄今人们找到的相对完整的巨型鳄鱼的化石，它为这种古生物的存在提供了有力证据。而找到“超级巨鳄”化石的非洲撒哈拉大沙漠在1亿多年前，曾经是林木茂盛、河流密布的“宝地”，生态环境与当今截然不同，原本就是盛产古生物化石的地方。根据目前的研究，“超级巨鳄”这一绝对恐怖的巨型爬行动物仅仅生活在白垩纪中期的非洲大陆上。保罗等古生物学家分析，“超级巨鳄”并不是现代鳄鱼的直系祖先，而只是近亲。鳄目动物出现在大约23亿年前的中生代三叠纪的晚期。到侏罗纪早期，它们分化成完全不同的两支，一支生活在陆地，一支生活在水中。到白垩纪早期，地球上出现了与现代鳄鱼相似的古鳄目类，它们生出了与现代鳄鱼相似的头骨，开始了两栖生活。面对“超级巨鳄”与众不同的头骨，古生物学家认为，这个巨大的骨质化的前突与现代生活着的印度鳄鱼相似，但要大得多，意味着这种“超级巨鳄”能够扑杀远比鱼类具有更多肉质的猎物。同时，“超级巨鳄”头上这个膨大的球状物生在吻端，表明这种鳄鱼的嗅觉能力大大提高，还能发出不寻常的吼声。有人认为鳄鱼是一种“又聋又哑的动物”，但实际上鳄鱼是靠叫声彼此联系的。这种“超级巨鳄”的头骨狭长，眼睛生在头的上端，适于半潜伏地出没于河边，伺机捕食。古生物学家们仔细地数了数“超级巨鳄”鳞片上的年轮，推算出它的平均年龄应该是50至60岁。其实，在一个多世纪前的1892年，人们还曾发现过一种相当恐怖的巨型鳄鱼化石，也是一些骨骼碎片和牙齿等，古生物学家命名为“恐鳄”。科学家们在恐鳄化石附近还发现了许多鸭嘴龙的骨骼化石，食草的鸭嘴龙身高可达9米多，推测体重可达12吨，足足是恐鳄的两倍。然而在7500万年前，当这些庞大的鸭嘴龙来到沼泽岸边找水喝时，竟还是会被比自己小得多的恐鳄咬翻在地、生吞活剥!但这世上仍有更加恐怖的鳄鱼。南美洲亚马逊河流域是世界最著名的出产鳄鱼的地方，钝鳄和宽吻鳄仍然是那里的水中霸主。1986年，一位加拿大古生物学家在那里找到了近100年前就被人们命名了的可能是史上最大巨型鳄鱼——“普鲁斯鳄”的下颚化石和部分颅骨化石的碎块。这些化石拼出世界上已知的最大的鳄鱼头骨:长1.5米、牙齿就有6、7厘米长!根据鳄鱼的头与身长比例，古生物学家们推测，这条普鲁斯鳄的身长可达15米，体宽2.7米，重达18吨，比凶猛的霸王龙还要重10吨，几乎有恐鳄体重的3倍。而且这条鳄鱼的牙齿丝毫没有老化的现象，估计它还应能继续生长，直到19至20米长!因为，爬行动物随着年龄的增加，体长几乎是可以无限地增加的。找到了体态庞大且相当完整的“魔鬼巨鳄”，弥补了古生物化石发现上的一项空白，也使人们进一步了解到古生态的多样性。但欣喜之余，古生物学家仍然感到一些困惑:与“魔鬼巨鳄”一起，科学家们还找到了一些同时代的鳄类化石，其中的一类头骨仅长8厘米，有的古生物学家认为，可能当时不同的鳄类吃不同的食物，或者说它们所竞争的资源不同，所以个体出现了极大的差别。但这个解释似乎并不能令人满意。不断披露的资料表明，古生物学家们以前曾在中生代和新生代地层中发现过一些与“魔鬼巨鳄”体形不相上下的巨型鳄鱼，比如大约7000万年前生活过的“戴诺苏克斯”与大约1500万年前的“兰佛苏克斯”。一些学者认为，巨型鳄类动物在生物进化史中曾多次出现，可能与当时的水体广布有关，因为与现代的鲸类一样，体态庞大的动物更适合在水体中生活。问题就出在这:早就有学者提出“体型决定灭绝的先后”的概念，认为大型生物在生物进化史中会先于体型较小的生物灭绝。但巨型鳄鱼为什么没能“遵守”这一“规律”?因为体形巨大的鳄鱼化石在白垩纪之后仍不断出现。还有，为什么鳄鱼不仅能够与恐龙同时存在，而且躲过了白垩纪末期的大劫难?难道那“神秘的力量”可以选择性地杀死恐龙，而留下鳄类动物家族吗?不论是从“魔鬼巨鳄”的体型上看，还是从它的生理结构上看，这个大家伙都不是个“善主”。它强大有力的胯骨、100多个匕首似的獠牙，足以撕碎体型硕大的恐龙!所以，许多古生物学家在见到“魔鬼巨鳄”以后，纷纷表示:“鳄鱼曾主宰过动物世界!”他们认为，现在可以为以前在恐龙、甚至凶猛的霸王龙骨骼化石上那些令人疑惑不解的疤痕找到答案了——“魔鬼巨鳄”无疑是强大的“恐龙杀手”。这几种史前巨鳄化石的发现，向传统的古生物观念提出了一个重大的挑战:中生代的生物圈真的像人们现在所想象的那样吗?恐龙真的曾完全主宰地球吗?看来人们对远古过去的认识还相当肤浅，需要更多化石和更多研究。

是凝固剂的一种，在培养液中加入琼脂可以使液体培养基成为琼脂固体培养基。并不是营养物质，只是起让液体培养基成为固体培养基的作用。固体培养基可用于实验室中对微生物的分离和鉴定。琼脂是从红藻中提取的一种多糖，在98摄氏度下融化，在44摄氏度以下凝固，在常规培养条件下呈固态。

从海藻里面提取的物质，溶于水后能形成凝胶状。在植物激素这一章，生长素能留存并且透过琼脂。与之相对的是石英片，它就是玻璃，生长素不能透过。分析胚芽生长方向就考虑有没有顶芽（产生生长素）在顶端生长素分布（只有顶端是能横向运输，向背光侧运输）在下部生长素分布（只能从上往下，没有阻断的话，和顶端分布相同）考虑生长素作用（除了侧芽和根要注意会有抑制，单个芽的时候浓度越高越促进生长，导致向另一侧弯曲）

由二十世纪福克斯公司旗下的Fox 2000投资拍摄的魔幻电影《伊拉贡》（Eragon）将于8月1日开始在匈牙利布达佩斯附近的Mafilm片场拍摄，并在明年暑假6月16日正式上映。 影片主要讲述农场男孩“伊拉贡”偶然在自家农场发现了一个龙蛋，之后和这只龙一同展开奇幻冒险，与邪恶国王决斗，最终成长为一名龙骑士的故事。 据悉《伊拉贡》的演员已经确定，主人公“伊拉贡”将由17岁新人Ed Speleers扮演，此外杰瑞米·艾恩斯（Jeremy Irons）、约翰·马尔科维奇（John Malkovich）以及《新美国梦》、《逃出克隆岛》的黑人演员杰曼·赫苏（Djimon Hounsou）也都将加盟。 执导这部影片的将是为好莱坞“工业光魔”（ILM）公司工作了15年的元老级的人物Stefen Fangmeier，他曾担任《雷蒙斯尼奇的不幸历险》、《拯救大兵雷恩》、《完美风暴》、《伯恩的身份》、《怒海争锋》等片的视觉效果监制。《伊拉贡》是他第一次执掌导筒，不过他否认自己是因为特效才打算执导此片的，他说：“我喜欢这个讲述年轻人成长起来面对自己命运的故事，当我试图说服制片人让我来执导这个电影的时候，我感到这也是我的命运让我这么做的。” 工业光魔的老板乔治·卢卡斯高度评价Stefen Fangmeier，称他以往的工作为故事和角色增色许多，这次也一定会为《伊拉贡》增光添彩的。 作者克里斯多弗·鲍里尼 电影《伊拉贡》根据同名小说改编的，该书被认为是当今美国出版界的奇迹，先后在37个国家卖出了200多万册，而它的作者克里斯多弗·鲍里尼（Christopher Paolini）年仅17岁。鲍里尼说自己受英国奇幻文学大师JRR托尔金的《魔戒三部曲》的影响很大，连主人公的名字伊拉贡（Eragon）和《魔戒》中的阿拉贡（Aragon）也只差一个字母。《伊拉贡》是《遗传三部曲》中的第一部，融入了诸如飞龙、战马、精灵、矮子等奇幻元素，另外还有大量中世纪地名和凯尔特古老语言。去年，福克斯公司以六位数的高价买下小说的电影改编权，并且投资了一个亿打造这部野心之作。 现在已经21岁的克里斯多弗·鲍里尼仍然在创作《遗传三部曲》系列，其第二部《Elder》将在今年8月份出版，首批印数就达到了100万册。参考资料：http://mymovie.blogbus.com/logs/2005/07/1315702.html

琼脂，学名琼胶,英文名（agar），又名洋菜(agar-agar)、冻粉、琼胶、燕菜精、洋粉、寒天、大菜丝，是植物胶的一种，常用海产的石花菜、江蓠等制成，为无色、无固定形状的固体，溶于热水。在食品工业中应用广泛，亦常用作细菌培养基。

我以前在那里工作过，这家公司的企业精神是“敢于但当，勇于创新，与时俱进”，所以里面的每一位员工都很努力，工作能力强，让每一个公司旗下的品牌都能发展的很好，所以这家公司的口碑真的不错。

变态心理学的生物模型名词解释如下：生物模型是变态心理学中常用的研究工具，通过对动物模型的应用，可以更好地理解和揭示人类变态行为背后的生物学机制。以下是对变态心理学生物模型的详细解释。1、变态心理学生物模型概述生物模型是变态心理学研究的重要手段之一，它是指通过动物实验来模拟并研究人类一些变态行为的生物学基础。这种模型的研究可以探讨变态行为产生的原因和机制，进而开发出更有效的治疗方法。2、来源和分类现有的变态心理学生物模型主要包括动物攻击模型、摄食障碍模型、药物成瘾模型、自残模型、强迫症模型等。这些模型都来源于各种特定的变态行为形式，通过动物实验对其进行精细研究。3、动物模型的有效性变态心理学生物模型的有效性在很大程度上取决于实验设计和科学分析方法。虽然动物和人类有很大差异，但动物模型可以帮助研究人员研究特定行为的神经机制，并且具有很高的可控性和可重复性。4、动物行为的监测动物模型中，对动物行为的监测是十分重要的。研究员需要通过创造环境、设计实验实现对动物行为的调控和监测。发展出一套优秀的动物行为测试标准，可以对变态行为的研究提供科学、可靠的数据支持。5、模型研究的局限虽然变态心理学生物模型的研究开展了我们对变态行为的理解和治疗，但它也有其局限性。首先，它只是模拟，不是真正的人类行为，因此需要进一步验证结果的生物学和行为学意义是否真实有效。其次，动物模型的适用范围有限，有很大的局限性，需要不断完善和改进。6、总结变态心理学生物模型作为一种有效的研究工具已经在实验室中有了广泛应用。但同时我们也应该清醒认识到这些模型存在的局限性和不足，并不断深耕细作，扎实推进变态心理学的研究和发展。

这是产科B超里的数据，BPD是胎头双顶径，相当于孕17周加3天大小。FL是股骨长，相当于18周加4天大小。以上推算的是超声孕周，这些数据是相较临床孕周而言，从而预测胎儿发育情况。

将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术（Transgene technology）。人们常说的"遗传工程"、"基因工程"、"遗传转化"均为转基因的同义词。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为"遗传修饰过的生物体"（[编辑本段]常用的动物转基因技术 (1)核显微注射法 核显微注射法是动物转基因技术中最常用的方法。它是在显微镜下将外源基因注射到受精卵细胞的原核内，注射的外源基因与胚胎基因组融合，然后进行体外培养，最后移植到受体母畜子宫内发育，这样分娩的动物体内的每一个细胞都含有新的DNA片段。-这种方法的缺点是效率低、位置效应(外源基因插入位点随机性)造成的表达结果的不确定性、动物利用率低等，在反刍动物还存在着繁殖周期长，有较强的时间限制、需要大量的供体和受体动物等特点。 (2)精子介导的基因转移 精子介导的基因转移是把精子作适当处理后，使其具有携带外源基因的能力。然后，用携带有外源基因的精子给发情母畜授精。在母畜所生的后代中，就有一定比例的动物是整合外源基因的转基因动物。同显微注射方法相比，精子介导的基因转移有两个优点：首先是它的成本很低，只有显微注射法成本的1／10。其次，由于它不涉及对动物进行处理，因此，可以用生产牛群或羊群进行实验，以保证每次实验都能够获得成功。 (3)核移植转基因法 体细胞核移植是近年来新出现的一种转基因技术。该方法是先把外源基因与供体细胞在培养基中培养，使外源基因整合到供体细胞上，然后将供体细胞细胞核移植到受体细胞——去核卵母细胞，构成重建胚，再把其移植到假孕母体，待其妊娠、分娩，便可得到转基因的克隆动物。[编辑本段]1．显微注射法 在显微镜下，用一根极细的玻璃针（直径1-2微米）直接将DNA注射到胚胎的细胞核内，再把注射过DNA的胚胎移植到动物体内，使之发育成正常的幼仔。用这种方法生产的动物约有十分之一是整合外源基因的转基因动物。[编辑本段]2．体细胞核移植方法 先在体外培养的体细胞中进行基因导入，筛选获得带转基因的细胞。然后，将带转基因体细胞核移植到去掉细胞核的卵细胞中，生产重构胚胎。重构胚胎经移植到母体中，产生的仔畜百分之百是转基因动物。[编辑本段]1、转基因植物 转基因植物是基因组中含有外源基因的植物。它可通过原生质体融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程技术获得，有可能改变植物的某些遗传特性，培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等的作物新品种。而且可用转基因植物或离体培养的细胞，来生产外源基因的表达产物，如人的生长素、胰岛素、干扰素、白介素2、表皮生长因子、乙型肝炎疫苗等基因已在转基因植物中得到表达。[编辑本段]2、转基因动物 转基因动物就是基因组中含有外源基因的动物。它是按照预先的设计，通过细胞融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程和基因工程技术将外源基因导入精子、卵细胞或受精卵，再以生殖工程技术，有可能育成转基因动物。通过生长素基因、多产基因、促卵素基因、高泌乳量基因、瘦肉型基因、角蛋白基因、抗寄生虫基因、抗病毒基因等基因转移，可能育成生长周期短，产仔、生蛋多和泌乳量高，转基因超级鼠比普通老鼠大约一倍。生产的肉类、皮毛品质与加工性能好，并具有抗病性，已在牛、羊、猪、鸡、鱼等家养动物中取得一定成果。 还可将转基因动物作为生物工厂（Biofactories）,如以转基因小鼠生产凝血因子IX、组织型血纤维溶酶原激活因子（t-PA）、白细胞介素2、α1-抗胰蛋白酶，以转基因绵羊生产人的α1-抗胰蛋白酶，以转基因山羊、奶牛生产LAt-PA，以转基因猪生产人血红蛋白等，这些基因产品具有高效、优质、廉价与相应的人体蛋白具有同样的生物活性，且多随乳汁分泌，便于分离纯化。 但由于转基因动物受遗传镶嵌性和杂合性的影响，其有性生殖后代变异较大，难以形成稳定遗传的转基因品系。因而，尝试从受体动物细胞中分离出线粒体，以外源基因对其进行离体转化，再将转基因线粒体导入受精卵，所发育成的转基因动物雌性个体外培养的卵细胞与任一雄性个体交配或体外人工授精，由于线粒体的细胞质遗传，其有性后代可能全都是转基因个体。克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖，以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群。通常是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程。科学家把人工遗传操作动物繁殖的过程叫克隆，这门生物技术叫克隆技术，其本身的含义是无性繁殖，即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系，该细胞系中每个细胞的基因彼此相同。从1952年起，科学家们首先采用青蛙开展细胞核移植克隆实验，先后获得了蝌蚪和成体蛙。1963年，我国童第周教授领导的科研组，首先以金鱼等为材料，研究了鱼类胚胎细胞核移植技术，获得成功。 1964年，英国科学家格登（J.Gurdon)将非洲爪蟾未受精的卵用紫外线照射，破坏其细胞核，然后从蝌蚪的体细胞——个上皮细胞中吸取细胞核，并将该核注入核被破坏的卵中，结果发现有1.5%这种移核卵分化发育成为正常的成蛙。格登的试验第一次证明了动物的体细胞核具有全面性。 哺乳动物胚胎细胞核移植研究的最初成果在1981年取得——卡尔·伊尔门泽和彼得·霍佩用鼠胚胎细胞培育出发育正常的小鼠。1984年，施特恩·维拉德森用取自羊的未成熟胚胎细胞克隆出一只活产羊，其他人后来利用牛、猪、山羊、兔和猕猴等各种动物对他采用的实验方法进行了重复实验。1989年，维拉德森获得连续移核二代的克隆牛。1994年，尼尔·菲尔斯特用发育到至少有120个细胞的晚期胚胎克隆牛。到1995年，在主要的哺乳动物中，胚胎细胞核移植都获得成功，包括冷冻和体外生产的胚胎；对胚胎干细胞或成体干细胞的核移植实验，也都做了尝试。但到1995年为止，成体动物已分化细胞核移植一直未能取得成功。 克隆羊“多莉”的意义和引起的反响 以上事实说明，在1997年2月英国罗斯林研究所维尔穆特博士科研组公布体细胞克隆羊“多莉”培育成功之前，胚胎细胞核移植技术已经有了很大的发展。实际上，“多莉”的克隆在核移植技术上沿袭了胚胎细胞核移植的全部过程，但这并不能减低“多莉”的重大意义，因为它是世界上第一例经体细胞核移植出生的动物，是克隆技术领域研究的巨大突破。这一巨大进展意味着：在理论上证明了，同植物细胞一样，分化了的动物细胞核也具有全能性，在分化过程中细胞核中的遗传物质没有不可逆变化；在实践上证明了，利用体细胞进行动物克隆的技术是可行的，将有无数相同的细胞可用来作为供体进行核移植，并且在与卵细胞相融合前可对这些供体细胞进行一系列复杂的遗传操作，从而为大规模复制动物优良品种和生产转基因动物提供了有效方法。 在理论上，利用同样方法，人可以复制“克隆人”，这意味着以往科幻小说中的独裁狂人克隆自己的想法是完全可以实现的。因此，“多莉”的诞生在世界各国科学界、政界乃至宗教界都引起了强烈反响，并引发了一场由克隆人所衍生的道德问题的讨论。各国政府有关人士、民间纷纷作出反应：克隆人类有悖于伦理道德。尽管如此，克隆技术的巨大理论意义和实用价值促使科学家们加快了研究的步伐，从而使动物克隆技术的研究与开发进入一个高潮。 生物反应器：生物反应器是利用酶或生物体（如微生物）所具有的生物功能，在体外进行生化反应的装置系统，是一种生物功能模拟机，如发酵罐、固定化酶或固定化细胞反应器等。[编辑本段]动物乳腺生物反应器的应用 1.改良乳汁品质； 2.生产药用蛋白。

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在生物制品行业里面，天康生物有着非常重要的的地位，在该行业内绝对可以算是龙头了。我们这就来好好聊下天康生物这个生物制品行业中的领头羊公司，来看看它究竟值不值得长期投资。在开始之前，我已经帮大家整理好了一份生物制品行业龙头股名单，这就分享给大家，点击就能领取啦：宝藏资料：生物制品行业龙头股一览表一、从公司角度来看天康生物是一家集兽用生物制品与动物疫病防治、现代生猪科学育种与养殖、饲料研发与生产、生猪屠宰加工配售为一体的农牧类上市公司，天康生物于2006年12月26日在深交所成功上市。这些年来，天康生物跻身全国生物制药十强、养猪行业二十强、饲料行业三十强企业，荣登中国冷鲜猪肉十佳企业品牌榜。简单介绍了天康生物的公司情况后，我们来看下天康生物有什么亮点，我们能不能投资？亮点一：综合优势明显国家首批农业产业化重点龙头企业和高新技术企业是天康生物。天康生物是新疆唯一被农业部指定的兽用生物制品定点生产企业，是全国范围内仅有的七家口蹄疫疫苗定点生产企业中的一个，是农业部指定的猪瘟疫苗、猪蓝耳病疫苗、小反刍兽疫疫苗的定点生产企业，目前，天康生物已进入中国兽用生物制品十大企业。天康生物存在丰富的产品和技术储备，企业技术中心国家指定的就是公司的研发中心。亮点二：政策支持天康生物投资了"喀什6万吨畜禽饲料生产线建设项目"，并承担建设任务，主要面向南疆三地州市场，是中国贫困人口集中度最高的几大地区之一，可以享受到政府的优惠政策，三地州畜牧业即将拥有100亿元以上的总产值，工业饲料需求量已经不是30万吨了，而是将超过30万吨，缺口为25万吨。由于篇幅受限，更多关于天康生物的深度报告和风险提示，放在下面这篇研报里面了，戳开即可查看：【深度研报】天康生物股票点评，建议收藏！二、从行业角度来看在新冠疫情的覆盖之下，生猪和猪肉产品的运输也被大大影响了，随着疫情得到有效控制，运输开始复苏，生猪出栏将逐渐正常化。近十年全国最快的猪肉消费增速处于西北地区，占比一年比一年高，中长期来看，在西部大开发战略和城镇化建设不断推进的背景下，西北市场将受益于人口的自然增长和流入，以及因人均消费水平的提高而持续地增加，这将为新增产能提供充足的消纳空间。天康生物在国内生物行业里面绝对算是龙头，未来将有着良好的发展前景，开始布局国际的发展。综上，天康生物的发展潜力巨大，适合长期持有。但文章具有一定的滞后性，若是想要深入了解天康生物未来行情，那就直接点一下这个链接，这里有专业投顾帮你判断股票的价值，判断天康生物的估值高低：【免费】测一测天康生物现在是高估还是低估？应答时间：2021-12-07，最新业务变化以文中链接内展示的数据为准，请点击查看

在生物制品行业里面，天康生物有着非常重要的的地位，在该行业内称得上佼佼者了。今天我们就来好好聊下天康生物这个生物制品行业的龙头公司，来看看它到底值不值得投资者们长期投资。借分析天康生物前的空档，我这就给大家奉上一份我整理好的生物制品行业龙头股名单，戳开链接就可以领取啦：宝藏资料：生物制品行业龙头股一览表一、从公司角度来看天康生物是一家集兽用生物制品与动物疫病防治、现代生猪科学育种与养殖、饲料研发与生产、生猪屠宰加工配售为一体的农牧类上市公司，2006年12月26日，天康生物公司在深交所上市成功。这些年来，天康生物跻身全国生物制药十强、养猪行业二十强、饲料行业三十强企业，荣登中国冷鲜猪肉十佳企业品牌榜。在了解到天康生物的公司情况后，我们接着来看下天康生物具体有哪些亮点，究竟是不是值得我们投资？亮点一：综合优势明显天康生物是国家首批农业产业化重点龙头企业和高新技术企业。农业部在新疆唯一的兽用生物制品定点生产企业--天康生物，属于全国目前七家口蹄疫疫苗定点生产企业当中的一家，是农业部指定的猪瘟疫苗、猪蓝耳病疫苗、小反刍兽疫疫苗的定点生产企业，目前天康生物这家企业已进入全国在兽用生物制品方面的企业前10强。天康生物具备丰富的产品和技术储备，公司研发中心是国家认证的企业技术中心。亮点二：政策支持"喀什6万吨畜禽饲料生产线建设项目"是由天康生物还投资建设的，目标市场在南疆三地州，是中国贫困人口密度最大的地区之一，会有政府的帮扶政策，目前三地州的畜牧业产值总量马上就会突破100亿元，工业饲料需求量在未来将远超30万吨，达到25万吨缺口。由于篇幅有限制，还有很多关于天康生物的深度报告和风险提示，放在下面这篇研报里面了，戳开即可查看：【深度研报】天康生物股票点评，建议收藏！二、从行业角度来看受新冠疫情影响，生猪和猪肉产品的运输也随之受到了很大的影响，因为疫情有效控制的原因，运输也正在恢复，生猪出栏再过不久也将趋于正常。近十年来，西北地区猪肉消费增速明显快于全国，占比一年比一年高，中长期来看，随着西部大开发战略和城镇化建设不断推进，西北市场可以从人口的自然增长和流入，以及在人均消费水平的提升推动下不断的提高，这将为新增产能提供充足的消纳空间。作为国内生物行业领头羊的天康生物，未来将有无限的发展潜力，一步一步的向全国发展。由上可得，天康生物拥有巨大的发展潜力，长期持有收益还是挺值得期待的。不过文章内容不具有实时性，如果想更准确地了解天康生物未来行情，戳一下这个链接，这里有非常专业的投资顾问帮你分析股票，看一下天康生物估值是否过高或者过低：【免费】测一测天康生物现在是高估还是低估？应答时间：2021-12-09，最新业务变化以文中链接内展示的数据为准，请点击查看

想必大家都知道天康生物在生物制品行业的地位，在该行业内绝对可以算是龙头了。接下来我就带着大家来好好聊聊生物制品行业里面数一数二的公司--天康生物，来看看它是否值得长期投资。正式分析之前，我把我自己整理好的这一份生物制品行业龙头股名单分享给各位，可以直接点击领取：宝藏资料：生物制品行业龙头股一览表一、从公司角度来看天康生物是一家集兽用生物制品与动物疫病防治、现代生猪科学育种与养殖、饲料研发与生产、生猪屠宰加工配售为一体的农牧类上市公司，天康生物于2006年12月26日在深交所成功上市。这些年来，天康生物跻身全国生物制药十强、养猪行业二十强、饲料行业三十强企业，荣登中国冷鲜猪肉十佳企业品牌榜。天康生物的公司情况就不再过多赘述了，我们接着来看下天康生物具体有哪些亮点，我们到底可不可以投资？亮点一：综合优势明显国家首批农业产业化重点龙头企业和高新技术企业是天康生物。新疆唯一被农业部指定的兽用生物制品生产商--天康生物，在全国有七家口蹄疫疫苗定点生产，这家企业是其中之一，是农业部指定的猪瘟疫苗、猪蓝耳病疫苗、小反刍兽疫疫苗的定点生产企业，目前天康生物通过自己的努力已进入全国兽用生物制品企业10强。天康生物集丰富的产品和技术储备于一身，公司研发中心是国家认证的企业技术中心。亮点二：政策支持天康生物还投资了"喀什6万吨畜禽饲料生产线建设项目"的建设，市场主要为南疆三地州，是中国贫困人口最集中的地区之一，将得到政府的政策支持，三地州畜牧业即将拥有100亿元以上的总产值，工业饲料需求量也随时将突破30万吨，缺口有25万吨。由于篇幅有限制，更多关于天康生物的深度报告和风险提示，我已经做了整理，就在这篇研报当中，直接点击查看吧：【深度研报】天康生物股票点评，建议收藏！二、从行业角度来看就是因为新冠疫情的影响，生猪和猪肉产品的运输也被大大影响了，随着疫情有效控制的原因，运输也得到了恢复，生猪出栏必然也会趋于正常。近十年西北地区猪肉消费有着比全国都快的增速，占比呈逐年上升的趋势，中长期来看，随着西部大开发战略和城镇化建设不断推进，未来西北市场将因人口的自然增长和流入，加上人均消费水平的提升造成的持续增长，这将为新增产能提供充足的消纳空间。天康生物在国内生物行业里面绝对算是龙头，未来将有着良好的发展前景，进一步拓展全国布局。综上，天康生物的发展潜力巨大，长期持有性价比高。不过文章内容相对于最新情况会有一点滞后，如果想更准确地了解天康生物未来行情，戳一下这个链接，这里有专业的投顾帮你分析股票，并给出一定的建议，判断天康生物的估值高低：【免费】测一测天康生物现在是高估还是低估？应答时间：2021-12-09，最新业务变化以文中链接内展示的数据为准，请点击查看

一、全面落实生猪产业扶持政策。二、实行证照办理“绿色通道”。三、做好养殖用地供应工作。四、做好产地检疫工作。五、指导创建无规定动物疫病小区。六、支持开展生猪品种保护和培育。七、支持发展数字牧场。八、支持开展种养循环发展。九、支持开展员工能力提升教育培训。十、支持农机装备纳入农机购置补贴目录。十一、支持建设高效节水示范区。十二、支持做好国家现代农业产业园建设。十三、支持打造肉食品加工全产业链。十四、支持开展金融保险服务。十五、加强监测调度和宣传服务。

天康生物在生物制品行业的地位极其重要，放眼整个行业，称得上是数一数二了。接下来我就带着大家来好好聊聊生物制品行业里面数一数二的公司--天康生物，来看看它是否值得长期投资。正式分析之前，我把我自己整理好的这一份生物制品行业龙头股名单分享给各位，可以直接点击领取：宝藏资料：生物制品行业龙头股一览表一、从公司角度来看天康生物是一家集兽用生物制品与动物疫病防治、现代生猪科学育种与养殖、饲料研发与生产、生猪屠宰加工配售为一体的农牧类上市公司，2006年12月26日，天康生物在深交所成功完成挂牌。这些年来，天康生物跻身全国生物制药十强、养猪行业二十强、饲料行业三十强企业，荣登中国冷鲜猪肉十佳企业品牌榜。有关天康生物的公司情况说到这里就说完了，我们来看下天康生物的亮点有哪些，我们是否能进行投资？亮点一：综合优势明显国家首批农业产业化重点龙头企业和高新技术企业当中有天康生物。天康生物是新疆唯一被农业部指定的兽用生物制品定点生产企业，是全国七家口蹄疫疫苗定点生产企业之一，是农业部指定的猪瘟疫苗、猪蓝耳病疫苗、小反刍兽疫疫苗的定点生产企业，目前天康生物这家企业已进入全国在兽用生物制品方面的企业前10强。天康生物已经有丰富的产品和技术储备，公司研发中心是国家认定企业技术中心。亮点二：政策支持天康生物投资了"喀什6万吨畜禽饲料生产线建设项目"，并承担建设任务，南疆三地州被设为主要市场，是中国贫困人口最密集的地区之一，可以享受到政府的优惠政策，三地州畜牧业即将拥有100亿元以上的总产值，工业饲料需求量也随时将突破30万吨，缺口是25万吨。由于篇幅不多，还有很多关于天康生物的深度报告和风险提示，我整理在这篇研报当中，赶紧点击查看：【深度研报】天康生物股票点评，建议收藏！二、从行业角度来看由于新冠疫情造成的影响，生猪和猪肉产品的运输也受到了相应的影响，随着疫情得到有效控制，运输逐渐恢复，生猪出栏必然也会趋于正常。在过去的十年，西北地区猪肉消费的增长速度快于全国，占比也一年年上升，中长期来看，随着西部大开发战略和城镇化建设不断推进，西北市场将依靠人口的自然增长和流入，以及因人均消费水平的提高而持续地增加，这将为新增产能提供充足的消纳空间。天康生物--国内生物行业的佼佼者，未来将有广阔的发展空间，打算进一步的往全国布局发展。总体而言，天康生物的发展空间巨大，值得长期持有。不过文章不能实时更新，假使想要搞清楚天康生物未来行情，点一下这个链接就行，这里有专业投顾帮你判断股票的价值，了解一下天康生物的真实估值水平：【免费】测一测天康生物现在是高估还是低估？应答时间：2021-12-09，最新业务变化以文中链接内展示的数据为准，请点击查看

天康生物在生物制品行业的地位不用多说，在该行业里面绝对可以算得上是领头羊。今天我们就来好好聊下天康生物这个生物制品行业的龙头公司，来看看它到底值不值得投资者们长期投资。在正式开始分析之前，我先分享给各位一份我自己整理好的生物制品行业龙头股名单，戳开链接即可领取：宝藏资料：生物制品行业龙头股一览表一、从公司角度来看天康生物是一家集兽用生物制品与动物疫病防治、现代生猪科学育种与养殖、饲料研发与生产、生猪屠宰加工配售为一体的农牧类上市公司，2006年12月26日，天康生物在深交所成功完成挂牌。这些年来，天康生物跻身全国生物制药十强、养猪行业二十强、饲料行业三十强企业，荣登中国冷鲜猪肉十佳企业品牌榜。对天康生物的公司情况做了一番简单的介绍之后，我们接着来看下天康生物具体有哪些亮点，我们是否能进行投资？亮点一：综合优势明显国家首批农业产业化重点龙头企业和高新技术企业是天康生物。农业部在新疆唯一的兽用生物制品定点生产企业--天康生物，是全国范围内仅有的七家口蹄疫疫苗定点生产企业中的一个，是农业部指定的猪瘟疫苗、猪蓝耳病疫苗、小反刍兽疫疫苗的定点生产企业，目前天康生物已经是全国兽用生物制品企业的10强之一。天康生物拥有了丰富的产品和技术储备，国家认定的企业技术中心便是公司的研发中心。亮点二：政策支持天康生物出资搭建"喀什6万吨畜禽饲料生产线建设项目"，目标市场在南疆三地州，它聚集了我国大量贫困人口，将得到政府的政策支持，三地州畜牧业的产值总量即将超过100亿元，对工业饲料的需求愈发增多，将突破30万吨的关卡，缺口为25万吨。因篇幅存在限制，还有很多关于天康生物的深度报告和风险提示，全部在这篇研报当中，戳开即可查看：【深度研报】天康生物股票点评，建议收藏！二、从行业角度来看在新冠疫情的覆盖之下，生猪和猪肉产品的运输也随之受到了很大的影响，因为疫情有效控制的原因，运输开始复苏，预计生猪出栏也将趋于正常。近十年来，西北地区猪肉消费增速明显快于全国，占比一年高过一年，中长期来看，随着西部大开发战略和城镇化建设不断推进，西北市场将因本地区人口数量的上升，加上人均消费水平的提升造成的持续增长，这将为新增产能提供充足的消纳空间。天康生物在国内生物行业里面是数一数二的存在，未来将有着良好的发展前景，打算进一步的往全国布局发展。由上可得，天康生物拥有巨大的发展潜力，若是长期持有还是不亏的。不过文章不能实时地反馈最新情况，倘若想要准确掌握天康生物未来行情的情况，只需要点一下链接，这里有经验丰富的投资顾问专门评判一些股票，确定天康生物估值是属于高估还是低估：【免费】测一测天康生物现在是高估还是低估？应答时间：2021-12-07，最新业务变化以文中链接内展示的数据为准，请点击查看

天康生物在生物制品行业的地位极其重要，在该行业内称得上翘楚了。今天我们就来好好聊下天康生物这个生物制品行业的龙头公司，来看看它到底值不值得投资者们长期投资。在还没有正式开始分析天康生物的时候，我把我自己整理好的这一份生物制品行业龙头股名单分享给各位，点击就可以领取：宝藏资料：生物制品行业龙头股一览表一、从公司角度来看天康生物是一家集兽用生物制品与动物疫病防治、现代生猪科学育种与养殖、饲料研发与生产、生猪屠宰加工配售为一体的农牧类上市公司，2006年12月26日，天康生物在深交所成功完成挂牌。这些年来，天康生物跻身全国生物制药十强、养猪行业二十强、饲料行业三十强企业，荣登中国冷鲜猪肉十佳企业品牌榜。天康生物的公司情况就不再过多赘述了，我们来看下天康生物的亮点有哪些，我们能不能投资？亮点一：综合优势明显天康生物是国家首批农业产业化重点龙头企业和高新技术企业。农业部把天康生物指定成新疆唯一兽医生物制品定点生产企业，在全国有七家口蹄疫疫苗定点生产，这家企业是其中之一，是农业部指定的猪瘟疫苗、猪蓝耳病疫苗、小反刍兽疫疫苗的定点生产企业，目前全国兽用生物制品方面的企业10强已经有天康生物的一席之地 。天康生物具备丰富的产品和技术储备，公司研发中心是国家认证的企业技术中心。亮点二：政策支持天康生物还投资了"喀什6万吨畜禽饲料生产线建设项目"的建设，主打南疆三地州市场，该地区贫困人口十分集中，将有国家的政策支持，三地州畜牧业即将拥有100亿元以上的总产值，工业饲料需求量即将超过30万吨，缺口是25万吨。由于篇幅受限，更多关于天康生物的深度报告和风险提示，全部在这篇研报当中，点击即可查看：【深度研报】天康生物股票点评，建议收藏！二、从行业角度来看就是因为新冠疫情的影响，生猪和猪肉产品的运输受到了极大的影响，随着疫情得到有效控制，运输渐渐开始恢复，生猪出栏再过不久也将趋于正常。近十年西北地区猪肉消费有着比全国都快的增速，占比明显呈现出逐渐上升的趋势，中长期来看，在西部大开发战略和城镇化建设不断推进的背景下，未来西北市场将因人口的自然增长和流入，以及因人均消费水平的提高而不断增长，这将为新增产能提供充足的消纳空间。天康生物在国内生物行业里面绝对算是龙头，未来将有广阔的发展空间，进一步拓展全国布局。总而言之，天康生物有很好的发展势头，若是长期持有还是不亏的。不过文章不能实时更新，假使想要搞清楚天康生物未来行情，点一下这个链接就行，这里有专业投顾帮你判断股票的价值，看一下天康生物估值是否过高或者过低：【免费】测一测天康生物现在是高估还是低估？应答时间：2021-12-08，最新业务变化以文中链接内展示的数据为准，请点击查看

应该是兽药产品获注册证书和拟投资新疫苗研发这两件事~~这是利好消息~~7月10日将就投资新疫苗研发投票~~11日应该就可以复盘了~~上涨多少不好说~~个人意见价位看28元左右~~补充：投资新疫苗研发获得通过~~估计会定向增发股票了~~

研发部门。天康生物股份有限公司研发部门前景好，研发部门可以接触到先进的科技，学习最新的技术，使自己的技能得到提升，有好的职业经理才能为未来的职业发展创造更多的机会。天康生物是一家集兽用生物制品与动物疫病防治、现代生猪科学育种与养殖、饲料研发与生产、生猪屠宰加工配售为一体的农牧类上市公司。

天康生物股份有限公司联系方式：公司电话0991-6679236，公司邮箱tcsw@tcsw.com.cn，该公司在爱企查共有4条联系方式，其中有电话号码1条。公司介绍：天康生物股份有限公司是2000-12-28在新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市成立的责任有限公司，注册地址位于新疆乌鲁木齐高新技术产业开发区长春南路528号。天康生物股份有限公司法定代表人杨焰，注册资本135,385.6588万(元)，目前处于开业状态。通过爱企查查看天康生物股份有限公司更多经营信息和资讯。

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在上世纪90年代初那会儿，在美国亚利桑那州有人搞了个生物圈二号。之所以叫生物圈二号，是相对于地球是第一生物圈而言的。制定这一计划的人企图建立一个人和自然和谐的模范。　　　　生物圈二号更像一个巨大的密封温室。内部包含从沙漠、雨林、用百万加仑的盐水模拟的海洋等各种自然形态。有8名自愿者组建一个能自给自足的社会。　　　　这是一个耗资2亿美元的与世隔绝的系统。在上个世纪九十年代，2亿美元是很大一笔钱——现在也是。　　　　但是实验失败了。一年内，里边的生活环境急剧变化。土壤里面的微生物引起二氧化碳的快速升高，同时氧气含量下降很大。葡萄占据了主要的生态空间，其他植物全部死掉……成功活下来的动物更少：25种脊椎动物死掉了19种，传花粉的昆虫全部死掉（事实上意味着一些靠昆虫传花粉的植物在今后生活中将灭亡）。沙漠长处青草，而水中藻类泛滥。实验者慢慢受不了了，记得好像是逐渐退出的。　　　　到了1994年，生物圈二号实验被迫放弃了。　　　　事实说明，有些所谓的科学并不科学。实验前人们仿佛对一个自洽的环境十分了解，有能力营造一个和谐社会。但是最终结果还是证明人类的认识很简单。 #日志日期：2005-4-26 星期二(Tuesday) 晴 评论人：小写d 评论日期：2005-4-27 6:35 　　美防长拉姆斯菲尔德说，有些事情我们知道，是说我们知道我们知道一些事情；有些事情我们不知道，是说我们知道我们不知道一些事情。可有些事情我们不知道我们不知道。　　　　有些事情我们确实不知道自己不知道的。比如感情问题吧。什么是幸福呢，就没有人说得好吧。　　　　人们对幸福都有自己的解释。也许在对周围的一些事情，只有这个是人们最有把握的吧。可是，那些众说纷纭的解释哪一个正确呢？　　　　所以有人看了神雕和侠侣的故事，一方面惊奇于新发现的物种，一方面对侠侣的前景并不看好。只要想想他们在今后的生活中为洗碗和打扫屋子等等生活琐事吵嘴——这种事情也许会发生——那种理想生活便蒙上一层阴影。　　　　有些事情也许我们确实不知道自己不知道。比如说，这个失败的生物圈二号。

各个野生生物群落中的生境并不一致 该系统内既有高大的树木（如红树），也有矮小的灌木草丛植物，错落有致、憩静秀美。各个野生生物群落中的生境并不一致，它们分别有4、6、4、4、6种生境，如海洋有海滩、浅咸水湖、 珊瑚礁和海水等4种类型。生物群落间均有相对独立的生态区将它们互相隔开，例如，热带草原和沙漠间有一簇灌木丛而相对隔离。为了保护各个群落不受环境胁迫，在其周围种植了耐性强的植物，例如，热带雨林的三周围是浓密的姜科植物，从而保护内部树种免遭侧面强光照 射，而与海洋的界面间种有竹子来抵御盐分渗入。 为了尽量贴近自然环境，该圈中的土壤、草皮、海水、淡水均取自外界的不同地理区间，通过 一定的人工处理再利用。例如，实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适当比例配制而成的。 生物圈2号中选择植物的标准主要考虑动物消费者的生命保障、分类多样性、物理 参数、植物的可利用程度和美学价值。为了适应达尔文的自然选择过程，植物种类开始时比 系统能支撑的要多一些，这样可以补偿物种的遗失或灭绝，并最终促进系统的持续稳定。与地球生物圈类同，生物圈2号在物质上闭环，通过工程手段禁止它与外界大气和地下土壤进行物质变换。在能量上开环，允许太阳光通过玻璃结构供植物进行光合作用，同时引入电能供技术系统操作运转。在信息上也同样开环，通过计算机系统、电话、摄像、电视与外界进行数据信息交换，并通过电视可以与外界工作人员及亲属进行面对面的交谈，还可放映电影和收看商业电视节目。电能及热控能源从外界通过气密装置输送进来，当进行能量转移时，不允许内外流体进行任何形式的交换或混合。

不再，1991年9月26日-1999年这个实验为什么会失败呢？科学家对此做出了总结：除了二氧化碳多、氧气少、水循环失调等原因以外，生物种类关系的失调也是重要的原因。 原来，设计者虽然在“生物圈II号”内模拟了多种生态系统，但引进的生物却主要是生产者，动物、真菌和细菌的种类和数量都较少。传粉的昆虫死去了，有些植物就只开花不结果了。由于动物的种类和适量减少了，植物很少被动物取食，加之缺少细菌和真菌的分解，导致枯枝落叶大量堆积，物质循环不能正常进行 恐怕还有比例不对的原因,在真的生物圈中平均每人所对应的大气,水,植物等是那么的广阔,而二号呢?环境资源与人的比例严重偏小,就那点大气,水,植物等,哪怕就是生活一个人也已严重不够了,更何况是几个人. 二氧化碳多、氧气少是结果而非原因,二氧化碳多、氧气少是因为植物相对太少了,不足以将人和植物自身产生的那么多二氧化碳转化并释放氧气.氧气的消耗速度高于产生速度,而二氧化碳的产生高于消耗.

生物圈二号 1991年，美国科学家进行了一个耗资巨大规模空前的“生物圈二号”实验。“生物圈二号”是一个巨大的封闭的生态系统，位于美国亚利桑拿州，大约有两个足球场大小。从外观看，它很像科幻片里建在月球上的空间站。依照设计，这个封闭生态系统尽可能模拟自然的生态体系，有土壤、水、空气与动植物，甚至还有森林、湖泊河流和海洋。1991年，8个人被送进“生物圈二号”，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。但18个月之后，“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种小动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。事后的研究发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物圈二号”的混凝土墙所吸收，又打破了循环。 此次失败的实验项目在社会上引起了广泛的争论，从事此项实验的科研机构的威信大受影响。1994年3月，7名科学家再次进入“生物圈二号”进行第二次实验，这种努力在1年半之后再次以失败告终。“生物圈二号”还有用吗？公众再一次表示了疑虑。1996年1月1日，哥伦比亚大学接管了“生物圈2号”。9月，由数名科学家组成的委员会对实验进行了总结，他们认为，在现有技术条件下，人类还无法模拟出一个类似地球一样的、可供人类生存的生态环境。同时，哥伦比亚大学加强了对实验的研究力度。实验的内容有所扩大，从2000年开始，利用数码相机技术分分秒秒地记录叶片的生长情况，以得到图片合成影像以便确定植物和生长过程。实验还增加了学生实验内容。实验还要进行10年，以便有充足时间观察“生物圈二号”内的野生动植物的生长规律。 目前，“生物圈二号”已经成为亚利桑那州沙漠中的一道风景线，每年到此旅游的人数超过18万人。游客交上13美元，就可以到“生物圈二号”外的各种设施上走一遭。如果再添上10美元，还可以进入“生物圈二号”呢。

美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的生物圈2号是一座微型人工 生态循环系统,因把地球本身称作生物圈1号而得此名.它由美国前橄榄球运动员 约翰·艾伦发起,并与几家财团联手出资,委托空间生物圈风险投资公司承建,历时8年,耗资1.5亿美元.1991年9月26日4男4女共8名科研人员首次进驻生物圈2号,1993年6月26日走出 ,停留共计21个月,在各自的研究领域内均积累了丰富的科学数据和实践经验.来自英国,墨 西哥,尼泊尔,南斯拉夫和美国等5国的4男3女共7位实验人员在对首批结果进行评 估并改进技术后,于1994年3月6日二次进驻,工作10个月后于1995年1月走出.他们在这期间 对大气,水和废物循环利用及食物生产进行了广泛而系统的科学研究. 生物圈2号是世界上最大的闭式人工生态系统.它使人类首次能够在整体水平上研 究生态学,从而开辟了了解目前地球生物圈全球范围生态变化过程的新途径.更为重要的是, 它将作为首例永久性生物再生式生保系统的地面模拟装置而有可能应用于人类未来的地外星 球定居和宇宙载人探险.一,概况占地1.28公顷的生物圈2号的地上部分为涂有粉剂的立体钢架构型,配有双层玻璃 窗板;地面部分为焊接不锈钢板,并用钢垫密封.总体积约为180000m3.其内部主要由7种 生态群落区和两个大气扩张室(也称作"肺")组成.此外,还设有能量中心和冷却塔等设施 .其外观及有关结构参数如表1和图1所示.为了减轻立体结构的负荷,生物圈2号的内部压力略高于周围大气压.众所周知,温 度改变必然导致压力变化,而这种伸缩中的压力变化足以破坏玻璃窗板(计算值极易超过kPa ).为了解决这一矛盾,没有像通常那样采取抵抗压力的措施,而是为该圈装配了两个称为" 肺"的体积可变室,以使大气在恒压下胀缩.两"肺"就如同巨大活塞通过密封膜连接在气 缸上一样,上下垂直运动距离约达15m.活塞重量产生相对于周围大气压力的内部正压.正压 具有两大优点:不论什么地方有泄漏,内部大气就会向外扩散从而保证排除外界污染;活塞的 持续下滑则表明某处出现泄漏.两"肺"的体积占到该圈密闭体积的30%.除上述设施外,其内部还包括分析,医疗,兽医,监控,维修,锻炼,影视等室,分布在不同 部位.与地球生物圈类同,生物圈2号在物质上闭环,通过工程手段禁止它与外界大气和地 下 土壤进行物质变换.在能量上开环,允许太阳光通过玻璃结构供植物进行光合作用,同时引入 电能供技术系统操作运转.在信息上也同样开环,通过计算机系统,电话,摄像,电视与外 界进 行数据信息交换,并通过电视可以与外界工作人员及亲属进行面对面的交谈,还可放映电影和 收看商业电视节目.电能及热控能源从外界通过气密装置输送进来,当进行能量转移时,不允 许内外流体进行任何形式的交换或混合.表2 圈内大气温度,压力及重量范围 生物群落 温度(°C) 最高 最低 大气成分 压力(kPa) 百分比(%) 总重量(kg) 热带雨林 35 13 O2 1810 2051 31800 热带草原/ 38 13 N2 6751 7651 103775 海洋/沼泽 CO2 003 003 67 沙漠 43 2 H2O 178 202 1761 集约农业区 30 13 Ar 081 092 1782 居住区 35 15 总量 8824 10000 139185 生物圈2号的"神经系统"是一个完整的计算机数据采集和控制系统,它是从位 于居住区的指挥室辐射出的微处理机网络系统.这一内部"神经系统"通过信息通路与外界 附近的"飞行控制"楼内的计算中心相联通.该楼作为分析中心而成为生物圈1号 和2号间获取分析数据及通讯的主要窗口.居住区内的指挥室通过遍布圈内的5000 多个传感器(每15分钟记录一次并读入无限增长数据库)能够有效地控制所有主要的操作参数 ,如温度,湿度,光强,水流量,pH值,CO2浓度,土壤湿度,仪器运作状态等,并能进行 数据传感器及所有报警装置的状态显示.每件装置均有手动控制开关以防"神经系统"任何 部位的失灵.尽管整个圈内为热带气候,但由于不同生物群落的冷暖要求不同,因此,各自又有相对独立的 温度.由于生物圈2号位于海拔1200m的沙漠上,其外围大气压不是标准压力101.3 kPa,而仅约为88.2kPa,因此,其内压只能略高,即为88.24kPa.详细情况见表2.利用机械 系统模拟地球自然环境,例如制造海洋波浪,潮汐,溪流,瀑布以及按照季节要求控制风, 雨,湿度等,并控制盐分梯度及营养循环速度和进行海水淡化.二,生态群落生物圈2号有5个野生生物群落(热带雨林,热带草原,海洋,沼泽,沙漠)和两个 人工生物群落(集约农业区和居住区).它们以地球北回归线和南回归线间的生态系统为样板 ,分别由美英生物和生态学家设计而成.圈内共有约4000个物种,其中动物(包括浮游,软体,节肢,昆虫,鱼类,两栖,爬行,鸟类 ,哺乳等),植物(包括浮游,苔藓,蕨类,裸子和被子等)约3000种,微生物(包括细菌,粘 菌,真菌,微藻等)约1000种,它们分别来自澳大利亚,非洲,南美,北美等地.该系统既有高大的树木(如红树),也有矮小的灌木草丛植物,错落有致,憩静秀美.各个野生 生物群落中的生境并不一致,它们分别有4,6,4,4,6种生境,如海洋有海滩,浅咸水湖, 珊瑚礁和海水等4种类型.生物群落间均有相对独立的生态区将它们互相隔开,例如,热带草 原和沙漠间有一簇灌木丛而相对隔离.为了保护各个群落不受环境胁迫,在其周围种植了耐 性强的植物,例如,热带雨林的三周围是浓密的姜科植物,从而保护内部树种免遭侧面强光照 射,而与海洋的界面间种有竹子来抵御盐分渗入.为了尽量贴近自然环境,该圈中的土壤,草皮,海水,淡水均取自外界的不同地理区间,通过 一定的人工处理再利用.例如,实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适当比例配制而 成的.生物圈2号中选择植物的标准主要考虑动物消费者的生命保障,分类多样性,物理 参数,植物的可利用程度和美学价值.为了适应达尔文的自然选择过程,植物种类开始时比 系统能支撑的要多一些,这样可以补偿物种的遗失或灭绝,并最终促进系统的持续稳定.三,研究范围与主要结果首批8名科学家在21个月的密闭人工生态环境中按照各自的研究范围进行了广泛,细致,深 入的观察,记录,分析,研究项目包括生物地球化学,土壤,水,海洋,"全球"生物量, 农 业,遗传,生理,营养,医学,心理以及技术和工程学等内容.本文仅就几个较为重要的研 究结果概括如下:1大气动力学与大气泄漏在微小的闭式生态系统中生物地球化学循环速率显著加大,这是由于它缺乏地球生物圈所具有的巨大贮存作用以及有机体与无机物的比率大大增加的缘故.即使在生物圈2号这样大的装置中,大气CO2的平均滞留时间仅为1～4天,而地球生物圈中则约为3年.生物圈2号中浓度为1500ppm的大气CO2(约为地球大气CO2浓度的4倍),约相 当于100kg的碳,这一数量与圈内的生物量和土壤中的有机碳相比大大降低,分别为100:1 和5000:1,而地球中的相应比例分别为1:1和2:1.生物圈2号中CO2的波动范围为700～800ppm/d,一般为500～600ppm/d,有时会更低,这与季节,昼夜循环和天气变化导致的光合作用和呼吸作用的动态消长有直 接关系.当光强(光合成光通量,PPF)达到一年的最低值时(16.8mol·m-2d- 1),CO2的平均浓度为2466ppm;相反,当PPF达到最高值时(53.7mol·m-2d-1),CO2浓度则达到一年中的最低值1060ppm.为了缓冲这一系统在第一年冬季低光照时的高CO2浓度水平,利用一套CO2循环系统首 先将它通过化学反应形成CaCO3,如需要时把后者加热到950°C便可释放CO2进入大气 .4个月间[DK10]约有53880mol(相当于9450ppm)的CO2通过定期使用这一物化系统以CaCO3的形式沉积下来.这一沉淀可以间接说明约1%大气O2的下降(通过有机碳氧化和随后的CaCO3分离).相反,1991年12月用来补偿大气泄漏的10%外部大气的加入影响较小,CO2浓度暂时下降了200ppm,即为每天正常变化的1/3.CO2的浓度升高可导致海水酸度增加.为了避免此现象发生,在海水中分期加入碳酸钠和 碳酸氢钠,这样可以保持pH值在7.7以上.表3, 生物圈2号一年内总的农业生产量(kg) 蔬菜: 菜豆8,甜菜叶273,甜菜根308,胡椒13,胡萝卜88,辣椒63,甘蓝83,黄瓜17,茄子155,羽衣甘蓝11,生菜90, 洋葱107,Bok choy12,雪豆1, 南瓜籽8,西葫芦287,Swiss Chard58,甘薯叶64,番茄288,冬瓜261;粮食:水稻196,高粱131,小麦113;淀粉类蔬菜: 白薯198,甘薯1335, Malanga84,薯蓣20;高脂肪豆类:花生24,大豆14;低脂肪豆类:蚕豆63,豌豆15 ;水果:苹果1,香蕉1024,无花果39,番石榴41,金柑4,柠檬10,酸橙4,柑桔6,番木瓜639;动物产品:山羊奶407,山羊肉8,猪肉35,鱼10,蛋6,鸡肉8,总计6630 .氧气动力学令人困惑不解.1991年9月到1992年6月间,生物圈2号中氧浓度从20.51%下降到16.95%,到1993年1月中旬时则为14.5%.基于医学忠告,1992年6月后的几个星期 在圈内不断输入纯氧,使其浓度回到19%.O2浓度下降主要发生在密闭后的前4个月,此时为18%,1 9 92年4月以后,O2浓度则以每月0.25%的线性水平下降.O2浓度下降的真正原因并不十分清楚,利用几种方法的氧气动力学研究仍在进行,包括研究圈内氧同位素的分布.生物圈2号气密性非常高.根据泄漏率和压力间的关系推知,年泄漏率为6%,而根据标记微量气体(SF6)逐渐稀释的测量结果证明,年泄漏率不超过10%.在最初的4个月中(19 91年9～12月),大气泄漏约10%,相应的外界气体于1991年末一次性注入.其它闭式人工生态系统(如肯尼迪航天中心制造的生物量生产舱)每天的泄漏率就在1%～10%之间 .2,食物生产与废物处理生物圈2号中的农业系统必须满足3个主要要求,即无污染,集约型和可持续性.空间生物圈风险投资公司和其农业区的主要顾问亚利桑那大学环境研究实验室,起初试验水培和气培的种植技术,最后由于种种原因而不得不转向以土壤为基础的农艺技术.原因之一就是水培必须依赖于化学营养液的输入,而这在空间是难以解决的.另外一个原因是如果没有能力做堆肥或利用植物/微生物系统进行废水再生,那么促使动物和人的废物及作物不可食生物量部分等循环利用的相关问题就更难以解决.此外,堆肥或沼泽废水处理系统较湿氧化或焚化等物理系统更省能.集约农业区共有50种150个品种,每轮种植约30种,主要有粮食,蔬菜,水果,此外还有饲养动 物和鱼(稻田中养殖),动物饲料包括苜蓿,象草,水风信子及各种农作物(利用其不可食生物 量),见表3和图2. 图2 生物圈2号集约农业区的部分作 物生长情况密闭后建立的农业系统平均提供8人80%的营养需要,包括谷物,豆类和蔬菜,但密闭后的前几个月需食用密闭前种植的食物(其余20%的营养需要).由于圈内缺乏紫外线辐射,因此,必须补充维生素B12和维生素D.肉类很少,蛋每人每周平均一个.前10个月的平均食物热量卡值限制在2000Cal/d(1Cal合4.18J),后来增加到2200Cal/d.食用前,食物均进行了称重和记录.农业区内不使用杀虫剂,而是利用有益昆虫和喷雾器(如肥皂水和硫磺,芽孢杆菌)来控制病虫害的发生.废物循环是把动物废物和植物不可食生物量做成堆肥,并利用水生植物咸水湖系统进行"进驻人员"废水处理.利用"土壤床反应堆"降低微量气体的积累.使用大气水分冷凝系统提供饮用水.3物种种群的动态变化野生区域内的植物生长旺盛,前9个月生物量就增加了60%～75%.在热带雨林,树冠庞大茂 密,相连成荫,因而抑制了小型植物,尤其是肉质植物的生长.沙漠中的多年生草本植物生长 迅速,这也证明干旱条件下沙土有利于多年生草本的生长.野生种数量起初有所下降,其中植物不到10%,陆地动物和昆虫不到30%,海洋种约为10%～20%.当食物网更为一体化且株冠成熟后,物种遗失的数量则减慢,且许多动植物在此时期 均有不同程度的繁殖.自从建立了生态系统后,人就作为主要捕食者来控制杂草和病虫害发 生并保持生物多样性.如果没有人的直接干预,在生物圈2号的初期运转期间,生物 多样性必然会下降.4生理,营养及医学试验生物圈2号中生产的食物基本上能满足"每日推荐饮食配额"(RDA)的需要,但没有什么剩余.进驻人员自从密闭后体重减轻了约10%～20%,这是对新环境初时不适应的结果.1992年4月后,体重不再下降,有人甚至还胖了一些.这种低脂肪,低热量,富营养的食物可以显著降低胆固醇(从平均值约195降到125),血压,白细胞数量和血糖含量.以前对小鼠的试验也有类似结果,并证实因此而可以延缓衰老,增加寿命.上述下降后的氧浓度相当于海拔2900m处的O2分压,通过不断监测红细胞数量,形态及其生理生化指标和呼吸率等则可获知低O2浓度对健康产生的不良影响.一旦O2浓度继续下降时,可望能适应相当于海拔4600m处的O2分压.此外,在圈内的人和动物间,没有发生传染性疾病.四,结束语大量证据表明,火星土壤和月球表土经过一定的生物和化学技术处理后可以用作潜在的植物栽培基质,这样就使得生物再生式生命保障系统在空间居住地的应用比需要地球资源的装置要经济得多.但是到目前为止,在生物再生式生命保障系统中很少有以土壤为基础的技术实验 .生物圈2号是第一个建成并运作的以土壤为基础的生物再生式生命保障系统.因此,有关其操作性能的数据对应用于空间的类似系统是非常有用的.生物圈2号无论从规模,技术难度和复杂程度,以及所取得的效果来看,均堪称人类科学史上的一大杰作,受到国际上的普遍关注与赞赏.但近来也遭到某些公众的严厉批评 .引起公众非议主要是由于主客观两方面的原因:(1)商业投资造成游人络驿不绝,给人一种缺 少科学严肃性的印象;(2)遇到严重的阴雨天气和病虫害,造成欠收,开始时曾出现大气泄漏;(3)人们对他们的科学试验活动了解不多;(4)理论和实践经验不足;(5)行政管理不善,导致可以做的而没有去做.生物圈2号与其100年的设计寿命相比,现仅处于摇篮时代,出现这样那样的问题和异议均在情理之中.只要不断总结经验,汲取教训,勤于实践,勇于探索,一定能够取得丰硕成果.向宇宙进发可以看作是人类要生存下去不可避免的问题.欲在那里建立居 民区,必 须开发生态生命保障系统,创造一个舒适的小地球样环境,从而为未来的太空人提供品种多样,营养丰富的食品以及氧气和水,并将CO2,废水和废物等再生为有效资源而重复利用 .生物圈2号恰恰能够教给人们这一本领.此外,通过了解其中:(1)生态系统逐渐 成熟的结果;(2)处于各种胁迫环境中的部件的稳定性;(3)遗传种群的连续性;(4)生物地球化 学的循环作用,可望为每况愈下的地球生态系统找到出路. 被视为反面教材的生物圈2号现状如何 它还是"奢移的伪科学吗" 美国石油大王所投的巨资是否打了水漂 生物圈2号,你还好吗 若干年前,在美国亚利桑那州的沙漠中再造一个"迷你地球"的实验失败后,耗资2亿美元的"生物圈2号"一时间成为笑柄,甚至被斥之为"奢侈的伪科学".直到今天,生物圈2号仍然被很多人看作是藐视自然的反面教材.然而,或许很少有人注意到,这些年来生物圈2号正在悄悄发生变化:它吸引了大量游客和学生,成为一个绝佳的旅游胜地和教育基地;尤其重要的是,它渐渐赢得了科学界的尊重,成为一个非常难得的关于全球气候变化效应的研究中心."奢侈的伪科学"曾经有人提出过一个看似天方夜谭的设想,在我们生活的地球上再造一个"迷你地球",探求人类在这个现代"南泥湾"之中自给自足,以及未来在月球或火星上建立生存空间的可能性.美国得克萨斯州的石油大王爱德华·巴斯为此憧憬不已.从1984年到1991年,巴斯个人出资2亿美元,在美国亚利桑那州图森市以北的沙漠中建起了"生物圈2号".生物圈2号占地13000平方米,仿佛一个巨大的温室,雨林,沙漠,草原和海洋应有尽有."生物圈1号"是我们生活的地球,顾名思义,生物圈2号就是一个"迷你地球".1991年9月26日,生物圈2号迎来第一批志愿者,4男4女开始了为期两年,与世隔绝的生活.尽管这些居民事先花去几年时间接受了工程,农业等方面的良好培训(其中一位甚至接受了牙科训练),拥有每年耗资百万美元的技术支持,各种各样的灾难仍然接踵而来:各种动植物大量死亡,蟑螂和蚂蚁却儿孙满堂;更为糟糕的是,到了1993年1月,生物圈2号内的氧气含量从21%下降到14%,不得不从外界补充氧气,自给自足的幻想彻底破灭.实验失败了.经过短暂的休整,生物圈2号又迎来了第二批居民.5男2女住了个半月后,由于笑气(N2O)积累过多,在1994年9月17日被迫离开,实验再度以失败告终.打那以后,再也没人在生物圈2号中过日子了.一个"乌托邦"式的科研计划宣告破产.生物圈2号遭到了一些人无情的嘲笑,有人甚至斥之为"奢侈的伪科学".当然,生物圈2号也使人们更加明白一个看似浅显的道理:"目前地球仍然是人类的惟一家园."不仅如此,它还在不经意间给人们留下了一些佳话.生物圈2号称得上是一个"小联合国",居民分别来自美国,英国,墨西哥,尼泊尔等7个国家.在这个"小联合国"里,培育出了爱情之花.实验结束几个月后,两批居民中分别有一对结成伉俪.这或许应了一句古话:患难见真情.另外,由于粮食歉收,生物圈2号的居民不得不控制饮食.结果第一批居民中的4名男性体重平均下降18%,4名女性体重平均下降10%,胆固醇的平均值由195下降到正常值125,使得这些平常为减肥而痛苦不已的人平添一份惊喜,真可谓无心插柳柳成荫.当时的一位居民,加利福尼亚大学洛杉矶分校的罗伊·沃尔福德教授甚至继续维持当时的食量,"因为那样有助于健康".走出乌托邦痛定思痛,巴斯决心调整生物圈2号的定位.于是,他求助于哥伦比亚大学的科学家,看看用2亿美元打造出来的生物圈2号到底能做些什么.1996年1月,巴斯干脆把生物圈2另交给哥伦比亚大学打理,并投入4000万美元作为今后5年的改造和运行费用.经过一番考虑,哥伦比亚大学计划把生物圈2号改造为一个致力于地球系统科学的研究中心,同时请来威廉·哈里斯担任新的负责人.哈里斯曾在美国国家科学基金会工作多年,是一位管理大型科研项目的高手.其实,建造生物圈2号的2亿美元并不像一些媒体所说的那样"全打了水漂".就拿容量高达378万升的人造海洋来说,无疑是研究海洋科学的一个很好的平台.这大概也是哥伦比亚大学和哈里斯愿意接手烂摊子的原因之一.处于转型期的生物圈2号,首先迎来的是痛苦和迷惑.关于生物圈2号究竟可以派上什么用场,科学家们就出现了分歧,有人希望把生物圈2号打造成一个生物多样性的研究中心,有人则希望着力于全球变化效应研究.再加上技术方面存在的困难,转型计划一度受挫,士气因此大受影响,一些科学家先后离开了生物圈2号.有道是,峰回路转.两年后,人造海洋终于"溅起了一些水花".发表在1998年2月13日美国《科学》杂志上的一篇论文称,随着生物圈2号内温室气体二氧化碳含量的增加,人造海洋中珊瑚的生存受到了威胁.这样一篇论文,对外行来说或许没什么大不了的,对生物圈2号来说却大概算得上一个转折点.在全球变暖日益受到国际社会高度重视的今天,那篇论文清楚地表明:生物圈2号恰恰是研究全球变暖如何影响生态系统的一个理想平台. 2001年4月,世界著名植物学家贝瑞·奥斯蒙德接替哈里斯领衔生物圈2号.生物圈2号研究中心的林光辉博士告诉本报记者,目前已有多项与全球气候变化有关的研究项目正在生物圈2号开展,吸引了不少世界一流的科学家.新的梦想生物圈2号昔日失败的阴影正在逐渐消失,全新的形象也逐渐树立起来.据林光辉博士介绍,2001年12月,在生物圈2号召开了一次有世界各国科学家和美国能源部官员参加的学术会议.与会专家对生物圈2号过去5年的科学研究成果做出高度评价,也提出了未来的研究计划.如今,生物圈2号已成为哥伦比亚大学手中的一张王牌."我们的目标是,将生物圈2号发展成对地球系统的科学,政策和管理事务进行教育,研究和交流的首选."该校副校长迈克尔·克罗说.与当初那个受人嘲笑的目标相比,这个目标更为务实,但同样是野心勃勃. 由于生物圈2号过去5年的表现得到了各方的认可,合同期满后,哥伦比亚大学又与巴斯续签了10年.哥伦比亚大学董事会决定从2001年到2005年投入2000万美元,巴斯也表示要追加3000万美元.当初曾被人讥讽为不懂科学的巴斯,对科学研究可说是"仁至义尽".在2002年1月的《科学美国人》杂志上,哥伦比亚大学的格丽特·霍洛韦撰文称,到2010年,巴斯很可能最终以象征性的100万美元,将生物圈2号及周围100公顷土地卖给哥伦比亚大学.历经风雨的生物圈2号,它究竟会给人类的生活带来什么 新的梦想会实现吗 新的努力会再次遭受失败吗 或许,洛克菲勒大学乔尔·科恩和明尼苏达大学戴维·蒂尔曼的话能给我们以信心.这两位科学家认为,生物圈2号与哈勃望远镜有某些相似之处.耗资巨大的哈勃望远镜刚刚上天之时,由于所拍照片模糊不清而备受批评,但时至今日它已成为天文学研究不可或缺的重要工具.同样地.生物圈2号也有望在今后成为人类进一步认识地球的重要基地.在科学研究上,恐怕没有人能够保证,只要有投入就一定会有回报,古今中外都不乏数以亿计的投资有去无回的实例.问题在于,我们是否明白科研计划失败的真正原因,是否真正理解"失败是成功之母".生物圈2号的今昔,为我们提供了一个极好的范本.

1991年，美国科学家进行了一个耗资巨大规模空前的“生物圈二号”实验。“生物圈二号”是一个巨大的封闭的生态系统，位于美国亚利桑拿州，大约有两个足球场大小。从外观看，它很像科幻片里建在月球上的空间站。依照设计，这个封闭生态系统尽可能模拟自然的生态体系，有土壤、水、空气与动植物，甚至还有森林、湖泊河流和海洋。1991年，8个人被送进“生物圈二号”，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。但18个月之后，“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种小动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。事后的研究发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物圈二号”的混凝土墙所吸收，又打破了循环。

http://blog.bioon.com/user1/555/archives/2005/1563.shtml国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的生物圈2号是一座微型人工 生态循环系统,因把地球本身称作生物圈1号而得此名.它由美国前橄榄球运动员 约翰·艾伦发起,并与几家财团联手出资,委托空间生物圈风险投资公司承建,历时8年,耗资1.5亿美元. 1991年9月26日4男4女共8名科研人员首次进驻生物圈2号,1993年6月26日走出 ,停留共计21个月,在各自的研究领域内均积累了丰富的科学数据和实践经验.来自英国,墨 西哥,尼泊尔,南斯拉夫和美国等5国的4男3女共7位实验人员在对首批结果进行评 估并改进技术后,于1994年3月6日二次进驻,工作10个月后于1995年1月走出.他们在这期间 对大气,水和废物循环利用及食物生产进行了广泛而系统的科学研究. 生物圈2号是世界上最大的闭式人工生态系统.它使人类首次能够在整体水平上研 究生态学,从而开辟了了解目前地球生物圈全球范围生态变化过程的新途径.更为重要的是, 它将作为首例永久性生物再生式生保系统的地面模拟装置而有可能应用于人类未来的地外星 球定居和宇宙载人探险. 一,概况 占地1.28公顷的生物圈2号的地上部分为涂有粉剂的立体钢架构型,配有双层玻璃 窗板;地面部分为焊接不锈钢板,并用钢垫密封.总体积约为180000m3.其内部主要由7种 生态群落区和两个大气扩张室(也称作"肺")组成.此外,还设有能量中心和冷却塔等设施 .其外观及有关结构参数如表1和图1所示. 为了减轻立体结构的负荷,生物圈2号的内部压力略高于周围大气压.众所周知,温 度改变必然导致压力变化,而这种伸缩中的压力变化足以破坏玻璃窗板(计算值极易超过kPa ).为了解决这一矛盾,没有像通常那样采取抵抗压力的措施,而是为该圈装配了两个称为" 肺"的体积可变室,以使大气在恒压下胀缩.两"肺"就如同巨大活塞通过密封膜连接在气 缸上一样,上下垂直运动距离约达15m.活塞重量产生相对于周围大气压力的内部正压.正压 具有两大优点:不论什么地方有泄漏,内部大气就会向外扩散从而保证排除外界污染;活塞的 持续下滑则表明某处出现泄漏.两"肺"的体积占到该圈密闭体积的30%. 除上述设施外,其内部还包括分析,医疗,兽医,监控,维修,锻炼,影视等室,分布在不同 部位. 与地球生物圈类同,生物圈2号在物质上闭环,通过工程手段禁止它与外界大气和地 下 土壤进行物质变换.在能量上开环,允许太阳光通过玻璃结构供植物进行光合作用,同时引入 电能供技术系统操作运转.在信息上也同样开环,通过计算机系统,电话,摄像,电视与外 界进 行数据信息交换,并通过电视可以与外界工作人员及亲属进行面对面的交谈,还可放映电影和 收看商业电视节目.电能及热控能源从外界通过气密装置输送进来,当进行能量转移时,不允 许内外流体进行任何形式的交换或混合. 表2 圈内大气温度,压力及重量范围 生物群落 温度(°C) 最高 最低 大气成分 压力(kPa) 百分比(%) 总重量(kg) 热带雨林 35 13 O2 1810 2051 31800 热带草原/ 38 13 N2 6751 7651 103775 海洋/沼泽 CO2 003 003 67 沙漠 43 2 H2O 178 202 1761 集约农业区 30 13 Ar 081 092 1782 居住区 35 15 总量 8824 10000 139185 生物圈2号的"神经系统"是一个完整的计算机数据采集和控制系统,它是从位 于居住区的指挥室辐射出的微处理机网络系统.这一内部"神经系统"通过信息通路与外界 附近的"飞行控制"楼内的计算中心相联通.该楼作为分析中心而成为生物圈1号 和2号间获取分析数据及通讯的主要窗口.居住区内的指挥室通过遍布圈内的5000 多个传感器(每15分钟记录一次并读入无限增长数据库)能够有效地控制所有主要的操作参数 ,如温度,湿度,光强,水流量,pH值,CO2浓度,土壤湿度,仪器运作状态等,并能进行 数据传感器及所有报警装置的状态显示.每件装置均有手动控制开关以防"神经系统"任何 部位的失灵. 尽管整个圈内为热带气候,但由于不同生物群落的冷暖要求不同,因此,各自又有相对独立的 温度.由于生物圈2号位于海拔1200m的沙漠上,其外围大气压不是标准压力101.3 kPa,而仅约为88.2kPa,因此,其内压只能略高,即为88.24kPa.详细情况见表2.利用机械 系统模拟地球自然环境,例如制造海洋波浪,潮汐,溪流,瀑布以及按照季节要求控制风, 雨,湿度等,并控制盐分梯度及营养循环速度和进行海水淡化. 二,生态群落 生物圈2号有5个野生生物群落(热带雨林,热带草原,海洋,沼泽,沙漠)和两个 人工生物群落(集约农业区和居住区).它们以地球北回归线和南回归线间的生态系统为样板 ,分别由美英生物和生态学家设计而成. 圈内共有约4000个物种,其中动物(包括浮游,软体,节肢,昆虫,鱼类,两栖,爬行,鸟类 ,哺乳等),植物(包括浮游,苔藓,蕨类,裸子和被子等)约3000种,微生物(包括细菌,粘 菌,真菌,微藻等)约1000种,它们分别来自澳大利亚,非洲,南美,北美等地. 该系统既有高大的树木(如红树),也有矮小的灌木草丛植物,错落有致,憩静秀美.各个野生 生物群落中的生境并不一致,它们分别有4,6,4,4,6种生境,如海洋有海滩,浅咸水湖, 珊瑚礁和海水等4种类型.生物群落间均有相对独立的生态区将它们互相隔开,例如,热带草 原和沙漠间有一簇灌木丛而相对隔离.为了保护各个群落不受环境胁迫,在其周围种植了耐 性强的植物,例如,热带雨林的三周围是浓密的姜科植物,从而保护内部树种免遭侧面强光照 射,而与海洋的界面间种有竹子来抵御盐分渗入. 为了尽量贴近自然环境,该圈中的土壤,草皮,海水,淡水均取自外界的不同地理区间,通过 一定的人工处理再利用.例如,实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适当比例配制而 成的. 生物圈2号中选择植物的标准主要考虑动物消费者的生命保障,分类多样性,物理 参数,植物的可利用程度和美学价值.为了适应达尔文的自然选择过程,植物种类开始时比 系统能支撑的要多一些,这样可以补偿物种的遗失或灭绝,并最终促进系统的持续稳定. 三,研究范围与主要结果 首批8名科学家在21个月的密闭人工生态环境中按照各自的研究范围进行了广泛,细致,深 入的观察,记录,分析,研究项目包括生物地球化学,土壤,水,海洋,"全球"生物量, 农 业,遗传,生理,营养,医学,心理以及技术和工程学等内容.本文仅就几个较为重要的研 究结果概括如下: 1大气动力学与大气泄漏 在微小的闭式生态系统中生物地球化学循环速率显著加大,这是由于它缺乏地球生物圈所具有的巨大贮存作用以及有机体与无机物的比率大大增加的缘故.即使在生物圈2号这样大的装置中,大气CO2的平均滞留时间仅为1～4天,而地球生物圈中则约为3年. 生物圈2号中浓度为1500ppm的大气CO2(约为地球大气CO2浓度的4倍),约相 当于100kg的碳,这一数量与圈内的生物量和土壤中的有机碳相比大大降低,分别为100:1 和5000:1,而地球中的相应比例分别为1:1和2:1. 生物圈2号中CO2的波动范围为700～800ppm/d,一般为500～600ppm/d,有时会更低,这与季节,昼夜循环和天气变化导致的光合作用和呼吸作用的动态消长有直 接关系.当光强(光合成光通量,PPF)达到一年的最低值时(16.8mol·m-2d- 1),CO2的平均浓度为2466ppm;相反,当PPF达到最高值时(53.7mol·m-2d-1),CO2浓度则达到一年中的最低值1060ppm. 为了缓冲这一系统在第一年冬季低光照时的高CO2浓度水平,利用一套CO2循环系统首 先将它通过化学反应形成CaCO3,如需要时把后者加热到950°C便可释放CO2进入大气 .4个月间[DK10]约有53880mol(相当于9450ppm)的CO2通过定期使用这一物化系统以CaCO3的形式沉积下来.这一沉淀可以间接说明约1%大气O2的下降(通过有机碳氧化和随后的CaCO3分离).相反,1991年12月用来补偿大气泄漏的10%外部大气的加入影响较小,CO2浓度暂时下降了200ppm,即为每天正常变化的1/3. CO2的浓度升高可导致海水酸度增加.为了避免此现象发生,在海水中分期加入碳酸钠和 碳酸氢钠,这样可以保持pH值在7.7以上. 表3, 生物圈2号一年内总的农业生产量(kg) 蔬菜: 菜豆8,甜菜叶273,甜菜根308,胡椒13,胡萝卜88,辣椒63,甘蓝83,黄瓜17,茄子155,羽衣甘蓝11,生菜90, 洋葱107,Bok choy12,雪豆1, 南瓜籽8,西葫芦287,Swiss Chard58,甘薯叶64,番茄288,冬瓜261;粮食:水稻196,高粱131,小麦113;淀粉类蔬菜: 白薯198,甘薯1335, Malanga84,薯蓣20;高脂肪豆类:花生24,大豆14;低脂肪豆类:蚕豆63,豌豆15 ;水果:苹果1,香蕉1024,无花果39,番石榴41,金柑4,柠檬10,酸橙4,柑桔6,番木瓜639;动物产品:山羊奶407,山羊肉8,猪肉35,鱼10,蛋6,鸡肉8,总计6630 . 氧气动力学令人困惑不解.1991年9月到1992年6月间,生物圈2号中氧浓度从20.51%下降到16.95%,到1993年1月中旬时则为14.5%.基于医学忠告,1992年6月后的几个星期 在圈内不断输入纯氧,使其浓度回到19%.O2浓度下降主要发生在密闭后的前4个月,此时为18%,1 9 92年4月以后,O2浓度则以每月0.25%的线性水平下降.O2浓度下降的真正原因并不十分清楚,利用几种方法的氧气动力学研究仍在进行,包括研究圈内氧同位素的分布. 生物圈2号气密性非常高.根据泄漏率和压力间的关系推知,年泄漏率为6%,而根据标记微量气体(SF6)逐渐稀释的测量结果证明,年泄漏率不超过10%.在最初的4个月中(19 91年9～12月),大气泄漏约10%,相应的外界气体于1991年末一次性注入.其它闭式人工生态系统(如肯尼迪航天中心制造的生物量生产舱)每天的泄漏率就在1%～10%之间 . 2,食物生产与废物处理 生物圈2号中的农业系统必须满足3个主要要求,即无污染,集约型和可持续性.空间生物圈风险投资公司和其农业区的主要顾问亚利桑那大学环境研究实验室,起初试验水培和气培的种植技术,最后由于种种原因而不得不转向以土壤为基础的农艺技术.原因之一就是水培必须依赖于化学营养液的输入,而这在空间是难以解决的.另外一个原因是如果没有能力做堆肥或利用植物/微生物系统进行废水再生,那么促使动物和人的废物及作物不可食生物量部分等循环利用的相关问题就更难以解决.此外,堆肥或沼泽废水处理系统较湿氧化或焚化等物理系统更省能. 集约农业区共有50种150个品种,每轮种植约30种,主要有粮食,蔬菜,水果,此外还有饲养动 物和鱼(稻田中养殖),动物饲料包括苜蓿,象草,水风信子及各种农作物(利用其不可食生物 量),见表3和图2. 图2 生物圈2号集约农业区的部分作 物生长情况 密闭后建立的农业系统平均提供8人80%的营养需要,包括谷物,豆类和蔬菜,但密闭后的前几个月需食用密闭前种植的食物(其余20%的营养需要).由于圈内缺乏紫外线辐射,因此,必须补充维生素B12和维生素D.肉类很少,蛋每人每周平均一个.前10个月的平均食物热量卡值限制在2000Cal/d(1Cal合4.18J),后来增加到2200Cal/d.食用前,食物均进行了称重和记录. 农业区内不使用杀虫剂,而是利用有益昆虫和喷雾器(如肥皂水和硫磺,芽孢杆菌)来控制病虫害的发生.废物循环是把动物废物和植物不可食生物量做成堆肥,并利用水生植物咸水湖系统进行"进驻人员"废水处理.利用"土壤床反应堆"降低微量气体的积累.使用大气水分冷凝系统提供饮用水. 3物种种群的动态变化 野生区域内的植物生长旺盛,前9个月生物量就增加了60%～75%.在热带雨林,树冠庞大茂 密,相连成荫,因而抑制了小型植物,尤其是肉质植物的生长.沙漠中的多年生草本植物生长 迅速,这也证明干旱条件下沙土有利于多年生草本的生长. 野生种数量起初有所下降,其中植物不到10%,陆地动物和昆虫不到30%,海洋种约为10%～20%.当食物网更为一体化且株冠成熟后,物种遗失的数量则减慢,且许多动植物在此时期 均有不同程度的繁殖.自从建立了生态系统后,人就作为主要捕食者来控制杂草和病虫害发 生并保持生物多样性.如果没有人的直接干预,在生物圈2号的初期运转期间,生物 多样性必然会下降. 4生理,营养及医学试验 生物圈2号中生产的食物基本上能满足"每日推荐饮食配额"(RDA)的需要,但没有什么剩余.进驻人员自从密闭后体重减轻了约10%～20%,这是对新环境初时不适应的结果.1992年4月后,体重不再下降,有人甚至还胖了一些.这种低脂肪,低热量,富营养的食物可以显著降低胆固醇(从平均值约195降到125),血压,白细胞数量和血糖含量.以前对小鼠的试验也有类似结果,并证实因此而可以延缓衰老,增加寿命. 上述下降后的氧浓度相当于海拔2900m处的O2分压,通过不断监测红细胞数量,形态及其生理生化指标和呼吸率等则可获知低O2浓度对健康产生的不良影响.一旦O2浓度继续下降时,可望能适应相当于海拔4600m处的O2分压.此外,在圈内的人和动物间,没有发生传染性疾病. 四,结束语 大量证据表明,火星土壤和月球表土经过一定的生物和化学技术处理后可以用作潜在的植物栽培基质,这样就使得生物再生式生命保障系统在空间居住地的应用比需要地球资源的装置要经济得多.但是到目前为止,在生物再生式生命保障系统中很少有以土壤为基础的技术实验 .生物圈2号是第一个建成并运作的以土壤为基础的生物再生式生命保障系统.因此,有关其操作性能的数据对应用于空间的类似系统是非常有用的. 生物圈2号无论从规模,技术难度和复杂程度,以及所取得的效果来看,均堪称人类科学史上的一大杰作,受到国际上的普遍关注与赞赏.但近来也遭到某些公众的严厉批评 . 引起公众非议主要是由于主客观两方面的原因:(1)商业投资造成游人络驿不绝,给人一种缺 少科学严肃性的印象;(2)遇到严重的阴雨天气和病虫害,造成欠收,开始时曾出现大气泄漏;(3)人们对他们的科学试验活动了解不多;(4)理论和实践经验不足;(5)行政管理不善,导致可以做的而没有去做. 生物圈2号与其100年的设计寿命相比,现仅处于摇篮时代,出现这样那样的问题和异议均在情理之中.只要不断总结经验,汲取教训,勤于实践,勇于探索,一定能够取得丰硕成果.向宇宙进发可以看作是人类要生存下去不可避免的问题.欲在那里建立居 民区,必 须开发生态生命保障系统,创造一个舒适的小地球样环境,从而为未来的太空人提供品种多样,营养丰富的食品以及氧气和水,并将CO2,废水和废物等再生为有效资源而重复利用 .生物圈2号恰恰能够教给人们这一本领.此外,通过了解其中:(1)生态系统逐渐 成熟的结果;(2)处于各种胁迫环境中的部件的稳定性;(3)遗传种群的连续性;(4)生物地球化 学的循环作用,可望为每况愈下的地球生态系统找到出路. 被视为反面教材的生物圈2号现状如何 它还是"奢移的伪科学吗" 美国石油大王所投的巨资是否打了水漂 生物圈2号,你还好吗 若干年前,在美国亚利桑那州的沙漠中再造一个"迷你地球"的实验失败后,耗资2亿美元的"生物圈2号"一时间成为笑柄,甚至被斥之为"奢侈的伪科学".直到今天,生物圈2号仍然被很多人看作是藐视自然的反面教材.然而,或许很少有人注意到,这些年来生物圈2号正在悄悄发生变化:它吸引了大量游客和学生,成为一个绝佳的旅游胜地和教育基地;尤其重要的是,它渐渐赢得了科学界的尊重,成为一个非常难得的关于全球气候变化效应的研究中心. "奢侈的伪科学" 曾经有人提出过一个看似天方夜谭的设想,在我们生活的地球上再造一个"迷你地球",探求人类在这个现代"南泥湾"之中自给自足,以及未来在月球或火星上建立生存空间的可能性.美国得克萨斯州的石油大王爱德华·巴斯为此憧憬不已. 从1984年到1991年,巴斯个人出资2亿美元,在美国亚利桑那州图森市以北的沙漠中建起了"生物圈2号".生物圈2号占地13000平方米,仿佛一个巨大的温室,雨林,沙漠,草原和海洋应有尽有."生物圈1号"是我们生活的地球,顾名思义,生物圈2号就是一个"迷你地球". 1991年9月26日,生物圈2号迎来第一批志愿者,4男4女开始了为期两年,与世隔绝的生活.尽管这些居民事先花去几年时间接受了工程,农业等方面的良好培训(其中一位甚至接受了牙科训练),拥有每年耗资百万美元的技术支持,各种各样的灾难仍然接踵而来:各种动植物大量死亡,蟑螂和蚂蚁却儿孙满堂;更为糟糕的是,到了1993年1月,生物圈2号内的氧气含量从21%下降到14%,不得不从外界补充氧气,自给自足的幻想彻底破灭. 实验失败了.经过短暂的休整,生物圈2号又迎来了第二批居民.5男2女住了个半月后,由于笑气(N2O)积累过多,在1994年9月17日被迫离开,实验再度以失败告终.打那以后,再也没人在生物圈2号中过日子了. 一个"乌托邦"式的科研计划宣告破产.生物圈2号遭到了一些人无情的嘲笑,有人甚至斥之为"奢侈的伪科学". 当然,生物圈2号也使人们更加明白一个看似浅显的道理:"目前地球仍然是人类的惟一家园."不仅如此,它还在不经意间给人们留下了一些佳话. 生物圈2号称得上是一个"小联合国",居民分别来自美国,英国,墨西哥,尼泊尔等7个国家.在这个"小联合国"里,培育出了爱情之花.实验结束几个月后,两批居民中分别有一对结成伉俪.这或许应了一句古话:患难见真情. 另外,由于粮食歉收,生物圈2号的居民不得不控制饮食.结果第一批居民中的4名男性体重平均下降18%,4名女性体重平均下降10%,胆固醇的平均值由195下降到正常值125,使得这些平常为减肥而痛苦不已的人平添一份惊喜,真可谓无心插柳柳成荫.当时的一位居民,加利福尼亚大学洛杉矶分校的罗伊·沃尔福德教授甚至继续维持当时的食量,"因为那样有助于健康". 走出乌托邦 痛定思痛,巴斯决心调整生物圈2号的定位.于是,他求助于哥伦比亚大学的科学家,看看用2亿美元打造出来的生物圈2号到底能做些什么. 1996年1月,巴斯干脆把生物圈2另交给哥伦比亚大学打理,并投入4000万美元作为今后5年的改造和运行费用.经过一番考虑,哥伦比亚大学计划把生物圈2号改造为一个致力于地球系统科学的研究中心,同时请来威廉·哈里斯担任新的负责人.哈里斯曾在美国国家科学基金会工作多年,是一位管理大型科研项目的高手. 其实,建造生物圈2号的2亿美元并不像一些媒体所说的那样"全打了水漂".就拿容量高达378万升的人造海洋来说,无疑是研究海洋科学的一个很好的平台.这大概也是哥伦比亚大学和哈里斯愿意接手烂摊子的原因之一. 处于转型期的生物圈2号,首先迎来的是痛苦和迷惑.关于生物圈2号究竟可以派上什么用场,科学家们就出现了分歧,有人希望把生物圈2号打造成一个生物多样性的研究中心,有人则希望着力于全球变化效应研究.再加上技术方面存在的困难,转型计划一度受挫,士气因此大受影响,一些科学家先后离开了生物圈2号. 有道是,峰回路转.两年后,人造海洋终于"溅起了一些水花".发表在1998年2月13日美国《科学》杂志上的一篇论文称,随着生物圈2号内温室气体二氧化碳含量的增加,人造海洋中珊瑚的生存受到了威胁. 这样一篇论文,对外行来说或许没什么大不了的,对生物圈2号来说却大概算得上一个转折点.在全球变暖日益受到国际社会高度重视的今天,那篇论文清楚地表明:生物圈2号恰恰是研究全球变暖如何影响生态系统的一个理想平台. 2001年4月,世界著名植物学家贝瑞·奥斯蒙德接替哈里斯领衔生物圈2号.生物圈2号研究中心的林光辉博士告诉本报记者,目前已有多项与全球气候变化有关的研究项目正在生物圈2号开展,吸引了不少世界一流的科学家. 新的梦想 生物圈2号昔日失败的阴影正在逐渐消失,全新的形象也逐渐树立起来. 据林光辉博士介绍,2001年12月,在生物圈2号召开了一次有世界各国科学家和美国能源部官员参加的学术会议.与会专家对生物圈2号过去5年的科学研究成果做出高度评价,也提出了未来的研究计划. 如今,生物圈2号已成为哥伦比亚大学手中的一张王牌."我们的目标是,将生物圈2号发展成对地球系统的科学,政策和管理事务进行教育,研究和交流的首选."该校副校长迈克尔·克罗说.与当初那个受人嘲笑的目标相比,这个目标更为务实,但同样是野心勃勃. 由于生物圈2号过去5年的表现得到了各方的认可,合同期满后,哥伦比亚大学又与巴斯续签了10年.哥伦比亚大学董事会决定从2001年到2005年投入2000万美元,巴斯也表示要追加3000万美元. 当初曾被人讥讽为不懂科学的巴斯,对科学研究可说是"仁至义尽".在2002年1月的《科学美国人》杂志上,哥伦比亚大学的格丽特·霍洛韦撰文称,到2010年,巴斯很可能最终以象征性的100万美元,将生物圈2号及周围100公顷土地卖给哥伦比亚大学. 历经风雨的生物圈2号,它究竟会给人类的生活带来什么 新的梦想会实现吗 新的努力会再次遭受失败吗 或许,洛克菲勒大学乔尔·科恩和明尼苏达大学戴维·蒂尔曼的话能给我们以信心. 这两位科学家认为,生物圈2号与哈勃望远镜有某些相似之处.耗资巨大的哈勃望远镜刚刚上天之时,由于所拍照片模糊不清而备受批评,但时至今日它已成为天文学研究不可或缺的重要工具.同样地.生物圈2号也有望在今后成为人类进一步认识地球的重要基地. 在科学研究上,恐怕没有人能够保证,只要有投入就一定会有回报,古今中外都不乏数以亿计的投资有去无回的实例.问题在于,我们是否明白科研计划失败的真正原因,是否真正理解"失败是成功之母".生物圈2号的今昔,为我们提供了一个极好的范本.

生物圈2号（Biosphere 2）是美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的一座微型人工生态循环系统，因把地球本身称作生物圈1号而得此名，它由美国前橄榄球运动员约翰u2022艾伦发起，并与几家财团联手出资，委托空间生物圈风险投资公司承建，历时8年，耗资1 .5亿美元。目录简介〔生物圈2号简述〕地上部分内部压力物质上闭环生物圈2号内的生态群落约4000个物种各个野生生物群落中的生境并不一致生物圈2号实验历程1991年9月26日首次进驻于1994年3月6日二次进驻神经系统海拔1200m的沙漠上确认“生物圈2号”实验失败证明人类离开了地球将难以永续生存具体研究范围与主要结果（详细）1、大气动力学与大气泄漏2、食物生产与废物处理3、物种种群的动态变化4、生理、营养及医学试验失败原因失败教训生物圈2号的评价有关其操作性能的数据是非常有用的堪称人类科学史上的一大杰作生物种类关系的失调环境资源与人的比例严重偏小简介 〔生物圈2号简述〕 地上部分 内部压力 物质上闭环生物圈2号内的生态群落 约4000个物种 各个野生生物群落中的生境并不一致生物圈2号实验历程 1991年9月26日首次进驻 于1994年3月6日二次进驻 神经系统 海拔1200m的沙漠上 确认“生物圈2号”实验失败 证明人类离开了地球将难以永续生存具体研究范围与主要结果（详细） 1、大气动力学与大气泄漏 2、食物生产与废物处理 3、物种种群的动态变化 4、生理、营养及医学试验失败原因 失败教训生物圈2号的评价 有关其操作性能的数据是非常有用的 堪称人类科学史上的一大杰作 生物种类关系的失调 环境资源与人的比例严重偏小展开 编辑本段简介　　生物圈2号计划设计在密闭状态下进行生态与环境研究，帮助人类了解地球是如何运作，并研究在仿真地球生态环境的条件下，人类是否适合生存的问题。为了尽量贴近自然环境，该圈中的土壤、草皮、海水、淡水均取自外界的不同地理区间，通过一定的人工处理再利用。例如，实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适当比例配制而成的。编辑本段〔生物圈2号简述〕　　占地 　　生物圈2号占地1.28公顷。地上部分　　为涂有粉剂的立体钢架构型，配有双层玻璃窗板；地面部分为焊接不锈钢板，并用钢垫密封。总体积约为180000m3。其内部主要由7种生态群落区和两个大气扩张室（也称作“肺”）组成。此外，还设有能量中心和冷却塔等设施。其有关结构参数如下表所示：　表1：生物圈2号内各个组成部分及结构参数一览表　区域 面积（m2） 体积（m3） 土壤（m3） 水分（m3） 大气（m3）　集约农业区 2000 38000 2720 60 35220　居住区 1000 11000 2 1 10997 热带雨林 2000 35000 6000 100 28900　热带草原/海洋/沼泽 2500? 49000 4000? 3400 41600 沙漠 1400 22000 4000 400 17600　“西肺” 1800 15000 0 0 15000 “南肺” 1800 15750 0 750 15000　注：上述两“肺”的体积仅为其完全膨胀的50%内部压力　　为了减轻立体结构的负荷，生物圈2号的内部压力略高于周围大气压。众所周知，温度改变必然导致压力变化，而这种伸缩中的压力变化足以破坏玻璃窗板（计算值极易超过kPa）。为了解决这一矛盾，没有像通常那样采取抵抗压力的措施，而是为该圈装配了两个称为“肺”的体积可变室，以使大气在恒压下胀缩。两“肺”就如同巨大活塞通过密封膜连接在气缸上一样，上下垂直运动距离约达15m。活塞重量产生相对于周围大气压力的内部正压。正压具有两大优点：不论什么地方有泄漏，内部大气就会向外扩散从而保证排除外界污染；活塞的持续下滑则表明某处出现泄漏。两“肺”的体积占到该圈密闭体积的30%。　除上述设施外，其内部还包括分析、医疗、兽医、监控、维修、锻炼、影视等室，分布在不同部位。物质上闭环　　与地球生物圈类同，生物圈2号在物质上闭环，通过工程手段禁止它与外界大气和地下土壤进行物质变换。在能量上开环，允许太阳光通过玻璃结构供植物进行光合作用，同时引入电能供技术系统操作运转。在信息上也同样开环，通过计算机系统、电话、摄像、电视与外界进行数据信息交换，并通过电视可以与外界工作人员及亲属进行面对面的交谈，还可放映电影和收看商业电视节目。电能及热控能源从外界通过气密装置输送进来，当进行能量转移时，不允许内外流体进行任何形式的交换或混合。编辑本段生物圈2号内的生态群落　　生物圈2号有5个野生生物群落（热带雨林、热带草原、海洋、沼泽、沙漠）和两个人工生物群落（集约农业区和居住区）。它们以地球北回归线和南回归线间的生态系统为样板，分别由美英生物和生态学家设计而成。约4000个物种　　圈内共有约4000个物种，其中动物（包括：软体、节肢、昆虫、鱼类、两栖、爬行、鸟类 、哺乳等）、植物（包括浮游、苔藓、蕨类、裸子和被子等）约3000种，微生物（包括细菌、粘菌、真菌、微藻等）约1000种，它们分别来自澳大利亚、非洲、南美、北美等地。各个野生生物群落中的生境并不一致　　该系统内既有高大的树木（如红树），也有矮小的灌木草丛植物，错落有致、憩静秀美。各个野生生物群落中的生境并不一致，它们分别有4、6、4、4、6种生境，如海洋有海滩、浅咸水湖、 珊瑚礁和海水等4种类型。生物群落间均有相对独立的生态区将它们互相隔开，例如，热带草原和沙漠间有一簇灌木丛而相对隔离。为了保护各个群落不受环境胁迫，在其周围种植了耐性强的植物，例如，热带雨林的三周围是浓密的姜科植物，从而保护内部树种免遭侧面强光照 射，而与海洋的界面间种有竹子来抵御盐分渗入。 　　为了尽量贴近自然环境，该圈中的土壤、草皮、海水、淡水均取自外界的不同地理区间，通过 一定的人工处理再利用。例如，实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适当比例配制而成的。 　　生物圈2号中选择植物的标准主要考虑动物消费者的生命保障、分类多样性、物理 参数、植物的可利用程度和美学价值。为了适应达尔文的自然选择过程，植物种类开始时比 系统能支撑的要多一些，这样可以补偿物种的遗失或灭绝，并最终促进系统的持续稳定。编辑本段生物圈2号实验历程1991年9月26日首次进驻　　4男4女共8名科研人员首次进驻生物圈2号，1993年6月26日走出 ，停留共计21个月，在各自的研究领域内均积累了丰富的科学数据和实践经验。来自英国、墨西哥、尼泊尔、南斯拉夫和美国等5国的4男3女共7位实验人员在对首批结果进行评估并改进技术后，于1994年3月6日二次进驻　　工作10个月后于1995年1月走出。他们在这期间对大气、水和废物循环利用及食物生产进行了广泛而系统的科学研究。生物圈2号是世界上最大的闭式人工生态系统。它使人类首次能够在整体水平上研究生态学，从而开辟了了解目前地球生物圈全球范围生态变化过程的新途径。更为重要的是， 它将作为首例永久性生物再生式生保系统的地面模拟装置而有可能应用于人类未来的地外星球定居和宇宙载人探险。神经系统　　生物圈2号的“神经系统”是一个完整的计算机数据采集和控制系统，它是从位于居住区的指挥室辐射出的微处理机网络系统。这一内部“神经系统”通过信息通路与外界附近的“飞行控制”楼内的计算中心相联通。该楼作为分析中心而成为生物圈1号 和2号间获取分析数据及通讯的主要窗口。居住区内的指挥室通过遍布圈内的5000 多个传感器（每15分钟记录一次并读入无限增长数据库）能够有效地控制所有主要的操作参数，如温度、湿度、光强、水流量、pH值、CO2浓度、土壤湿度、仪器运作状态等，并能进行 数据传感器及所有报警装置的状态显示。每件装置均有手动控制开关以防“神经系统”任何部位的失灵。　尽管整个圈内为热带气候，但由于不同生物群落的冷暖要求不同，因此，各自又有相对独立的温度。海拔1200m的沙漠上　　由于生物圈2号位于海拔1200m的沙漠上，其外围大气压不是标准压力101.3 kPa，而仅约为88.2kPa，因此，其内压只能略高，即为88.24kPa。利用机械系统模拟地球自然环境，例如制造海洋波浪、潮汐、溪流、瀑布以及按照季节要求控制风、雨、湿度等，并控制盐分梯度及营养循环速度和进行海水淡化。　最初，生物圈2号实验目的是研究人类及多种生物（植物和动物），在密封且与外界隔绝的人造系统中，是否可以经由系统内的空气、水、营养物的循环与重复使用下而能够健康、快乐的生存下来。确认“生物圈2号”实验失败　　在1991至1993年的实验中，由于研究人员发现：生物圈2号的氧气与二氧化碳的大气组成比例，无法自行达到平衡；生物圈2号内的水泥建筑物影响到正常的碳循环；多数动植物无法正常生长或生殖，其灭绝的速度比预期的还要快。经广泛讨论，确认“生物圈2号”实验失败，未达到原先设计者的预定目标。证明人类离开了地球将难以永续生存　　这证明了在已知的科学技术条件下，人类离开了地球将难以永续生存。同时证明：目前地球仍是人类唯一能依赖与信赖的维生系统。　1996年，巴斯将生物圈2号交由美国哥伦比亚大学管理与规划未来的走向，做为生态学、环境变迁研究及教学的基地。哥伦比亚大学开始将生物圈2号既存的生态系统仿真实验及新的研究计划整合于一体并对外界开放，做为研究及学习中心，以探索我们人类生活与环境生态的互动影响。编辑本段具体研究范围与主要结果（详细）　　首批8名科学家在21个月的密闭人工生态环境中按照各自的研究范围进行了广泛、细致、深入的观察、记录、分析，研究项目包括生物地球化学、土壤、水、海洋、“全球”生物量、 农业、遗传、生理、营养、医学、心理以及技术和工程学等内容。本文仅就几个较为重要的研究结果概括如下：1、大气动力学与大气泄漏　　在微小的闭式生态系统中生物地球化学循环速率显著加大，这是由于它缺乏地球生物圈所具 有的巨大贮存作用以及有机体与无机物的比率大大增加的缘故。即使在生物圈2号这样大的装置中，大气CO2（二氧化碳）的平均滞留时间仅为1～4天，而地球生物圈中则约为3年。 　　生物圈2号中浓度为1500ppm的大气CO2（约为地球大气CO2浓度的4倍），约相当于100kg的碳，这一数量与圈内的生物量和土壤中的有机碳相比大大降低，分别为100∶1 和5000∶1，而地球中的相应比例分别为1∶1和2∶1。生物圈2号中CO2的波动范围为700～800ppm/d，一般为500～600ppm/d，有时会更低，这与季节、昼夜循环和天气变化导致的光合作用和呼吸作用的动态消长有直接关系。当光强（光合成光通量，PPF）达到一年的最低值时（16.8mol·m－2d－1），CO2的平均浓度为2466ppm；相反，当PPF达到最高值时（53.7 mol·m－2d－1），CO2浓度则达到一年中的最低值1060ppm。 　　为了缓冲这一系统在第一年冬季低光照时的高CO2浓度水平，利用一套CO2循环系统首 先将它通过化学反应形成CaCO3，如需要时把后者加热到950°C便可释放CO2进入大气 。4个月间约有53880mol（相当于9450ppm）的CO2通过定期使用这一物化系统以CaCO3（碳酸钙）的形式沉积下来。这一沉淀可以间接说明约1%大气O2的下降（通过有机碳氧化和随后的CaCO3分离）。相反，1991年12月用来补偿大气泄漏的10%外部大气的加入影响较小，CO2浓度 暂时下降了200ppm，即为每天正常变化的1/3。CO2的浓度升高可导致海水酸度增加。为了避免此现象发生，在海水中分期加入碳酸钠和碳酸氢钠，这样可以保持pH值在7.7以上。 　　表2：生物圈2号一年内总的农业生产量（kg）： 　　蔬菜： 　　菜豆8 甜菜叶273 甜菜根308 胡椒13 胡萝卜88 辣椒63 甘蓝83 黄瓜17 茄子155 羽衣甘蓝11 生菜9 洋葱107 小白菜12 雪豆1 南瓜籽8 西葫芦287 瑞士甜菜58 甘薯叶64 番茄288 冬瓜261 　　粮食： 　　水稻196 高粱131 小麦113 　　淀粉类蔬菜： 　　白薯198 甘薯1335 马兰加84 薯蓣20 　　高脂肪豆类： 　　花生24 大豆14 　　低脂肪豆类： 　　蚕豆63 蚕豆15 　　水果： 　　苹果1香蕉1024无花果39番石榴41金柑4 柠檬10酸橙4 柑桔6番木瓜639 　　动物产品： 　　山羊奶407山羊肉8 猪肉35 鱼10 蛋6 鸡肉8 　　总计6630 　　氧气动力学令人困惑不解。1991年9月到1992年6月间，生物圈2号中氧浓度从20.5 1%下降到16.95%，到1993年1月中旬时则为14.5%。基于医学忠告，1992年6月后的几个星期在圈内不断输入纯氧，使其浓度回到19%。氧气浓度下降主要发生在密闭后的前4个月，此时为18%，1 9 92年4月以后，O2浓度则以每月0.25%的线性水平下降。O2浓度下降的真正原因并不十分清楚，利用几种方法的氧气动力学研究仍在进行，包括研究圈内氧同位素的分布。 　　生物圈2号气密性非常高。根据泄漏率和压力间的关系推知，年泄漏率为6%，而根据标记微量气体（SF6）逐渐稀释的测量结果证明，年泄漏率不超过10%。在最初的4个月中（19 91年9～12月），大气泄漏约10%，相应的外界气体于1991年末一次性注入。其它闭 式人工生态系统（如肯尼迪航天中心制造的生物量生产舱）每天的泄漏率就在1%～10%之间 。2、食物生产与废物处理　　生物圈2号中的农业系统必须满足3个主要要求，即无污染、集约型和可持续性。空 间生物圈风险投资公司和其农业区的主要顾问亚利桑那大学环境研究实验室，起初试验水培 和气培的种植技术，最后由于种种原因而不得不转向以土壤为基础的农艺技术。原因之一就 是 水 培必须依赖于化学营养液的输入，而这在空间是难以解决的。另外一个原因是如果没有能力 做 堆肥或利用植物/微生物系统进行废水再生，那么促使动物和人的废物及作物不可食生物量部 分等循环利用的相关问题就更难以解决。此外，堆肥或沼泽废水处理系统较湿氧化或焚化等物理系统更省能。 　　集约农业区共有50种150个品种，每轮种植约30种，主要有粮食、蔬菜、水果，此外还有饲养动 物和鱼（稻田中养殖），动物饲料包括苜蓿、象草、水风信子及各种农作物（利用其不可食生物量）。密闭后建立的农业系统平均提供8人80%的营养需要，包括谷物、豆类和蔬菜，但密闭后的前几 个月需食用密闭前种植的食物（其余20%的营养需要）。由于圈内缺乏紫外线辐射，因此，必须 补充维生素B12和维生素D。肉类很少，蛋每人每周平均一个。前10个月的平均食物 热量卡值限制在2000Cal/d（1Cal合4.18J），后来增加到2200Cal/d。食用前，食物均进行了称重和记录。农业区内不使用杀虫剂，而是利用有益昆虫和喷雾器（如肥皂水和硫磺、芽孢杆菌）来控制病 虫害的发生。废物循环是把动物废物和植物不可食生物量做成堆肥，并利用水生植物咸水湖 系统进行“进驻人员”废水处理。利用“土壤床反应堆”降低微量气体的积累。使用大气水分冷凝系统提供饮用水。3、物种种群的动态变化　　野生区域内的植物生长旺盛，前9个月生物量就增加了60%～75%。在热带雨林，树冠庞大茂密，相连成荫，因而抑制了小型植物，尤其是肉质植物的生长。沙漠中的多年生草本植物生长迅速，这也证明干旱条件下沙土有利于多年生草本的生长。 　　野生种数量起初有所下降，其中植物不到10%，陆地动物和昆虫不到30%，海洋种约为10%~20%。当食物网更为一体化且株冠成熟后，物种遗失的数量则减慢，且许多动植物在此时期 均有不同程度的繁殖。自从建立了生态系统后，人就作为主要捕食者来控制杂草和病虫害发 生并保持生物多样性。如果没有人的直接干预，在生物圈2号的初期运转期间，生物多样性必然会下降。4、生理、营养及医学试验　　生物圈2号中生产的食物基本上能满足“每日推荐饮食配额”（RDA）的需要，但没有什么剩余。进驻人员自从密闭后体重减轻了约10%~20%，这是对新环境初时不适应的 结果。1992年4月后，体重不再下降，有人甚至还胖了一些。这种低脂肪、低热量、富营养的食物可以显著降低胆固醇（从平均值约195降到125）、血压、白细胞数量和血糖含量。以前对小鼠的试验也有类似结果，并证实因此而可以延缓衰老、增加寿命。编辑本段失败原因　　氧气未能顺利循环是导致生物圈二号失败的重要原因。由于细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被生物圈二号的混凝土墙所吸收，又打破了循环，致使氧气含量下降，不足以维持研究者的生命。此外生物圈二号中降雨失控、多数动物灭绝、为植物传播花粉的昆虫全部死亡等也是生物圈二号失败的原因。失败教训　　“生物圈2号”的失败告诫我们：人类在茫茫宇宙中只有地球这一处家园，逃离和束手待毙都是于事无补的。地球不是实验室，我们输不起，只有善待和保护她才是我们真正的出路。编辑本段生物圈2号的评价　　请看下方，谢谢。有关其操作性能的数据是非常有用的　　大量证据表明，火星土壤和月球表土经过一定的生物和化学技术处理后可以用作潜在的植物栽培基质，这样就使得生物再生式生命保障系统在空间居住地的应用比需要地球资源的装置要经济得多。但是到目前为止，在生物再生式生命保障系统中很少有以土壤为基础的技术实验。生物圈2号是第一个建成并运作的以土壤为基础的生物再生式生命保障系统。因此，有关其操作性能的数据对应用于空间的类似系统是非常有用的。堪称人类科学史上的一大杰作　　生物圈2号无论从规模、技术难度和复杂程度，以及所取得的效果来看，均堪称人类科学史上的一大杰作，受到国际上的普遍关注与赞赏。但近来也遭到某些公众的严厉批评 。 　　引起公众非议主要是由于主客观两方面的原因：（1）商业投资造成游人络驿不绝，给人一种缺少科学严肃性的印象；（2）遇到严重的阴雨天气和病虫害，造成欠收，开始时曾出现大气泄漏；（3）人们对他们的科学试验活动了解不多；（4）理论和实践经验不足；（5）行政管理不善，导致可以做的而没有去做。 　　虽然生物圈2号计划实验目标并未达成，但是这也给人类上了很好的一课：大自然并非我们想象得那样简单，复杂巨大的系统关联中，可能每一缕轻风都是于生命所不可或缺的；人不是万能的，人类要依赖地球存活；人类要懂得顺其自然，要珍惜大自然的一切；才能与地球万物持续发展。生物种类关系的失调　　这个实验为什么会失败呢？科学家对此做出了总结：除了二氧化碳多、氧气少、水循环失调等原因以外，生物种类关系的失调也是重要的原因。 　　原来，设计者虽然在“生物圈II号”内模拟了多种生态系统，但引进的生物却主要是生产者，动物、真菌和细菌的种类和数量都较少。传粉的昆虫死去了，有些植物就只开花不结果了。由于动物的种类和数量减少了，植物很少被动物取食，加之缺少细菌和真菌的分解，导致枯枝落叶大量堆积，物质循环不能正常进行。环境资源与人的比例严重偏小　　恐怕还有比例不对的原因,在真的生物圈中平均每人所对应的大气,水,植物等是那么的广阔,而二号呢?环境资源与人的比例严重偏小,就那点大气,水,植物等,哪怕就是生活一个人也已严重不够了,更何况是几个人. 　　二氧化碳多、氧气少是结果而非原因,二氧化碳多、氧气少是因为植物相对太少了,不足以将人和植物自身产生的那么多二氧化碳转化并释放氧气.氧气的消耗速度高于产生速度,而二氧化碳的产生高于消耗. 　　“生物圈”人们的梦想家园 　　多年来，人类梦寐以求地憧憬着冲出地球，向宇宙进军。随着地球环境的恶化，这种愿望里似乎又加进了欲逃离的色彩，人们上下求索，加快了寻找“诺亚方舟”的步伐。也许“生物圈2号”的失败有技术上的失误或设备上的欠缺，也许人们今后还会向“生物圈3号”、“生物圈4号”挑战。然而从“生物圈2号”失败的深层反映出来的信息远比其本身更冷酷无情。它向人们证明：大像无形，大青息声。地球环境是在经历了几十亿年的风风雨雨后形成的，对这种异常可靠的结构，人们渴望窥其脉络，望其项背，但却决不是简单的人工模仿再造能够完成的。 　　“生物圈2号”的失败告诫我们：人类在茫茫宇宙中只有地球这一处家园，逃离和束手待毙都是与事无补的。地球不是实验室，我们输不起，只有善待和保护它才是我们真正的出路。

生物圈2号有5个野生生物群落（热带雨林、热带草原、海洋、沼泽、沙漠）和两个人工生物群落（集约农业区和居住区）。它们以地球北回归线和南回归线间的生态系统为样板，分别由美英生物和生态学家设计而成。约4000个物种　　圈内共有约4000个物种，其中动物（包括：软体、节肢、昆虫、鱼类、两栖、爬行、鸟类 、哺乳等）、植物（包括浮游、苔藓、蕨类、裸子和被子等）约3000种，微生物（包括细菌、粘菌、真菌、微藻等）约1000种，它们分别来自澳大利亚、非洲、南美、北美等地。各个野生生物群落中的生境并不一致　　该系统内既有高大的树木（如红树），也有矮小的灌木草丛植物，错落有致、憩静秀美。各个野生生物群落中的生境并不一致，它们分别有4、6、4、4、6种生境，如海洋有海滩、浅咸水湖、 珊瑚礁和海水等4种类型。生物群落间均有相对独立的生态区将它们互相隔开，例如，热带草原和沙漠间有一簇灌木丛而相对隔离。为了保护各个群落不受环境胁迫，在其周围种植了耐性强的植物，例如，热带雨林的三周围是浓密的姜科植物，从而保护内部树种免遭侧面强光照 射，而与海洋的界面间种有竹子来抵御盐分渗入。 　　为了尽量贴近自然环境，该圈中的土壤、草皮、海水、淡水均取自外界的不同地理区间，通过 一定的人工处理再利用。例如，实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适当比例配制而成的。 　　生物圈2号中选择植物的标准主要考虑动物消费者的生命保障、分类多样性、物理 参数、植物的可利用程度和美学价值。为了适应达尔文的自然选择过程，植物种类开始时比 系统能支撑的要多一些，这样可以补偿物种的遗失或灭绝，并最终促进系统的持续稳定。

生物圈二号 1991年，美国科学家进行了一个耗资巨大规模空前的“生物圈二号”实验。“生物圈二号”是一个巨大的封闭的生态系统，位于美国亚利桑拿州，大约有两个足球场大小。从外观看，它很像科幻片里建在月球上的空间站。依照设计，这个封闭生态系统尽可能模拟自然的生态体系，有土壤、水、空气与动植物，甚至还有森林、湖泊河流和海洋。1991年，8个人被送进“生物圈二号”，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。但18个月之后，“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种小动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。事后的研究发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物圈二号”的混凝土墙所吸收，又打破了循环。 此次失败的实验项目在社会上引起了广泛的争论，从事此项实验的科研机构的威信大受影响。1994年3月，7名科学家再次进入“生物圈二号”进行第二次实验，这种努力在1年半之后再次以失败告终。“生物圈二号”还有用吗？公众再一次表示了疑虑。1996年1月1日，哥伦比亚大学接管了“生物圈2号”。9月，由数名科学家组成的委员会对实验进行了总结，他们认为，在现有技术条件下，人类还无法模拟出一个类似地球一样的、可供人类生存的生态环境。同时，哥伦比亚大学加强了对实验的研究力度。实验的内容有所扩大，从2000年开始，利用数码相机技术分分秒秒地记录叶片的生长情况，以得到图片合成影像以便确定植物和生长过程。实验还增加了学生实验内容。实验还要进行10年，以便有充足时间观察“生物圈二号”内的野生动植物的生长规律。 目前，“生物圈二号”已经成为亚利桑那州沙漠中的一道风景线，每年到此旅游的人数超过18万人。游客交上13美元，就可以到“生物圈二号”外的各种设施上走一遭。如果再添上10美元，还可以进入“生物圈二号”呢。

氧气总量因为土壤中有机质被氧化而下降，而产生的二氧化碳被建造建筑的混凝土吸收了，没有进入循环生物圈内光合作用能力不够，密闭容器内的二氧化碳含量上升，比地球上正常含量高出10倍以上一年多以后，“生物圈2号”的生态状况急转直下，氧气（O2）含量从21％迅速下降到14％,而二氧化碳（CO2）和二氧化氮（NO2）的含量却直线上升,大气和海水变酸, 很多物种死去，而用来吸收二氧化碳的牵牛花却疯长。大部分脊椎动物死亡，所有的传粉昆虫的死亡造成靠花粉传播繁殖的植物也全部死亡。由于降雨失控，人造沙漠变成了丛林和草地。“生物圈2号”内空气的恶化直接危及了居民们的健康，科学家们被迫提前撤出这个“伊甸园”。二氧化碳多、氧气少（因为植物相对太少了,不足以将人和植物自身产生的那么多二氧化碳转化并释放氧气.氧气的消耗速度高于产生速度,而二氧化碳的产生高于消耗）、水循环失调、生物种类关系的失调等。 “生物圈2号”的实验以失败告终。

是1991年。 “生物圈二号”是一个巨大的封闭的生态系统，位于美国亚利桑拿州，大约有两个足球场大小。从外观看，它很像科幻片里建在月球上的空间站。依照设计，这个封闭生态系统尽可能模拟自然的生态体系，有土壤、水、空气与动植物，甚至还有森林、湖泊河流和海洋。1991年，8个人被送进“生物圈二号”，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。但18个月之后，“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种小动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。事后的研究发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物圈二号”的混凝土墙所吸收，又打破了循环。

生物圈2号1986年，美国人巴斯为了扩展人类新的生存空间，出资2亿美元在美国亚利桑那州的沙漠区动工兴建了世界瞩目的“生物圈2号”。1991年9月26日，来自世界各地的8位志愿者参与了生物圈2号的实验计划。计划设计在密闭状态下进行生态与环境研究，帮助人类了解地球是如何运作，并研究在仿真地球生态环境的条件下，人类是否适合生存的问题。生物圈2号占地面积约1.27公顷，体积容量达20多万立方米。其主要是由玻璃帷幕和钢架所构筑的仿真生态群系，包括了热带雨林、稀树草原、沼泽地、海洋（含珊瑚礁岸）、沙漠等五类荒野生物群带，以及人类的农田、微型城市及技术圈等三种人造地区。生物圈2号为一个密闭系统，其中大约涵纳了大气(17万立方米)、淡水(1500立方米)、咸水(3800立方米)、土壤(17000立方米)、生物(3800～4000种)，以及人类（四男、四女）等重要组成。在生物圈2号中的微城市的内部设计中，配置了：实验室、医疗设备、厨房、寝室、餐厅、健身房、盥洗设施，以及图书室及观察室等。这种温室型的实验室，其运转所需的能源，主要是靠太阳能和外部供输的电力。具备密闭生态实验室中空气热涨或冷缩的调节功能。最初,生物圈2号实验目的是研究人类及多种生物(植物和动物)，在密封且与外界隔绝的人造系统中，是否可以经由系统内的空气、水、营养物的循环与重复使用下而能够健康、快乐的生存下来。在1991至1993年的实验中，由于研究人员发现：生物圈2号的氧气与二氧化碳的大气组成比例，无法自行达到平衡；生物圈2号内的水泥建筑物影响到正常的碳循环；多数动植物无法正常生长或生殖，其灭绝的速度比预期的还要快。经广泛讨论，确认“生物圈2号”的实验失败，未达到原先设计者的预定目标，这证明了在已知的科学技术条件下，人类离开了地球将难以永续生存。同时证明：地球仍是人类唯一能依赖与信赖的维生系统。1996年，巴斯将生物圈2号交由美国哥伦比亚大学管理与规划未来的走向，做为生态学、环境变迁研究及教学的基地。哥伦比亚大学开始将生物圈2号既存的生态系统仿真实验及新的研究计划整合于并对外界开放，做为研究及学习中心，以探索我们人类生活与环境生态的互动影响。虽然生物圈2号计划实验目标并未达成，但是这也给人类上了很好的一课：大自然并非我们想象得那样简单，复杂巨大的系统关联中，可能每一缕轻风都是于生命所不可或缺的；人不是万能的，人类要依赖地球存活；人类要懂得顺应自然，要珍爱大自然的一切，才能与地球万物持续发展参考资料：http://baike.baidu.com/view/308738.htm

1991年9月26日，建造在美国亚利桑那沙漠中的“生物圈2号”实验室开始启用，4名男科学家和4名女科学家将在这个密封世界中生活两年，过一种近乎与世隔绝的自给自足的生活。这项试验的目的是通过研究植物、动物、昆虫、空气、土壤、人类和一个大型空气调节系统在这座温室中的相互作用及影响，更好地了解地球生物圈的运作规律。生物圈2号（Biosphere 2）是美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的一座微型人工生态循环系统，因把地球本身称作生物圈1号而得此名，它由美国前橄榄球运动员约翰·艾伦发起，并与几家财团联手出资，委托空间生物圈风险投资公司承建，历时8年，耗资1 .5亿美元。生物圈2号计划设计在密闭状态下进行生态与环境研究，帮助人类了解地球是如何运作，并研究在仿真地球生态环境的条件下，人类是否适合生存的问题。为了尽量贴近自然环境，该圈中的土壤、草皮、海水、淡水均取自外界的不同地理区间，通过一定的人工处理再利用。例如，实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适当比例配制而成的。这个实验为什么会失败呢？科学家对此做出了总结：除了二氧化碳多、氧气少、水循环失调等原因以外，生物种类关系的失调也是重要的原因。原来，设计者虽然在“生物圈II号”内模拟了多种生态系统，但引进的生物却主要是生产者，动物、真菌和细菌的种类和数量都较少。传粉的昆虫死去了，有些植物就只开花不结果了。由于动物的种类和适量减少了，植物很少恐怕还有比例不对的原因，在真的生物圈中平均每人所对应的大气、水、植物等是那么的广阔，而二号呢？环境资源与人的比例严重偏小，就那点大气、水、植物等,哪怕就是生活一个人也已严重不够了，更何况是几个人。二氧化碳多、氧气少是结果而非原因，二氧化碳多、氧气少是因为植物相对太少了，不足以将人和植物自身产生的那么多二氧化碳转化并释放氧气.氧气的消耗速度高于产生速度,而二氧化碳的产生高于消耗。被视为反面教材的生物圈2号现状如何？它还是“奢侈的伪科学”吗？美国石油大王所投的巨资是否打了水漂？若干年前，在美国亚利桑那州的沙漠中再造一个“迷你地球”的实验失败后，耗资2亿美元的“生物圈2号”一时间成为笑柄，甚至被斥之为“奢侈的伪科学”。直到今天，生物圈2号仍然被很多人看作是藐视自然的反面教材。然而，或许很少有人注意到，这些年来生物圈2号正在悄悄发生变化：它吸引了大量游客和学生，成为一个绝佳的旅游胜地和教育基地；尤其重要的是，它渐渐赢得了科学界的尊重，成为一个非常难得的关于全球气候变化效应的研究中心。 曾经有人提出过一个看似天方夜谭的设想，在我们生活的地球上再造一个“迷你地球”，探求人类在这个现代“南泥湾”之中自给自足，以及未来在月球或火星上建立生存空间的可能性。美国得克萨斯州的石油大王爱德华·巴斯为此憧憬不已。从1984年到1991年，巴斯个人出资2亿美元，在美国亚利桑那州图森市以北的沙漠中建起了“生物圈2号”。生物圈2号占地13000平方米，仿佛一个巨大的温室，雨林、沙漠、草原和海洋应有尽有。“生物圈1号”是我们生活的地球，顾名思义，生物圈2号就是一个“迷你地球”。1991年9月26日，生物圈2号迎来第一批志愿者，4男4女开始了为期两年、与世隔绝的生活。尽管这些居民事先花去几年时间接受了工程、农业等方面的良好培训（其中一位甚至接受了牙科训练），拥有每年耗资百万美元的技术支持，各种各样的灾难仍然接踵而来：各种动植物大量死亡，蟑螂和蚂蚁却儿孙满堂；更为糟糕的是，到了1993年1月，生物圈2号内的氧气含量从21%下降到14%，不得不从外界补充氧气，自给自足的幻想彻底破灭。实验失败了。经过短暂的休整，生物圈2号又迎来了第二批居民。5男2女住了个半月后，由于一氧化二氮（N2O）积累过多，在1994年9月17日被迫离开，实验再度以失败告终。打那以后，再也没人在生物圈2号中过日子了。一个“乌托邦”式的科研计划宣告破产，生物圈2号遭到了一些人无情的嘲笑，有人甚至斥之为“奢侈的伪科学”。当然，生物圈2号也使人们更加明白一个看似浅显的道理：“目前地球仍然是人类的惟一家园。”不仅如此，它还在不经意间给人们留下了一些佳话。生物圈2号称得上是一个“小联合国”，居民分别来自美国、英国、墨西哥、尼泊尔等7个国家。在这个“小联合国”里，培育出了爱情之花。实验结束几个月后，两批居民中分别有一对结成伉俪。这或许应了一句古话：患难见真情。另外，由于粮食歉收，生物圈2号的居民不得不控制饮食。结果第一批居民中的4名男性体重平均下降18%，4名女性体重平均下降10%，胆固醇的平均值由195下降到正常值125，使得这些平常为减肥而痛苦不已的人平添一份惊喜，真可谓无心插柳柳成荫。当时的一位居民、加利福尼亚大学洛杉矶分校的罗伊·沃尔福德教授甚至继续维持当时的食量，“因为那样有助于健康”。 痛定思痛，巴斯决心调整生物圈2号的定位。于是，他求助于哥伦比亚大学的科学家，看看用2亿美元打造出来的生物圈2号到底能做些什么。1996年1月，巴斯干脆把生物圈2号交给哥伦比亚大学打理，并投入4000万美元作为今后5年的改造和运行费用。经过一番考虑，哥伦比亚大学计划把生物圈2号改造为一个致力于地球系统科学的研究中心，同时请来威廉·哈里斯担任新的负责人。哈里斯曾在美国国家科学基金会工作多年，是一位管理大型科研项目的高手。其实，建造生物圈2号的2亿美元并不像一些媒体所说的那样“全打了水漂”。就拿容量高达378万升的人造海洋来说，无疑是研究海洋科学的一个很好的平台。这大概也是哥伦比亚大学和哈里斯愿意接手烂摊子的原因之一。处于转型期的生物圈2号，首先迎来的是痛苦和迷惑。关于生物圈2号究竟可以派上什么用场，科学家们就出现了分歧，有人希望把生物圈2号打造成一个生物多样性的研究中心，有人则希望着力于全球变化效应研究。再加上技术方面存在的困难，转型计划一度受挫，士气因此大受影响，一些科学家先后离开了生物圈2号。有道是，峰回路转。两年后，人造海洋终于“溅起了一些水花”。发表在1998年2月13日美国《科学》杂志上的一篇论文称，随着生物圈2号内温室气体二氧化碳含量的增加，人造海洋中珊瑚的生存受到了威胁。这样一篇论文，对外行来说或许没什么大不了的，对生物圈2号来说却大概算得上一个转折点。在全球变暖日益受到国际社会高度重视的今天，那篇论文清楚地表明：生物圈2号恰恰是研究全球变暖如何影响生态系统的一个理想平台。2001年4月，世界著名植物学家贝瑞·奥斯蒙德接替哈里斯领衔生物圈2号。生物圈2号研究中心的林光辉博士告诉本报记者，前已有多项与全球气候变化有关的研究项目正在生物圈2号开展，吸引了不少世界一流的科学家。在科学研究上，恐怕没有人能够保证，只要有投入就一定会有回报，古今中外都不乏数以亿计的投资有去无回的实例。问题在于，我们是否明白科研计划失败的真正原因，是否真正理解“失败是成功之母”。生物圈2号的今昔，为我们提供了一个极好的范本。

1.如果生物圈遭到严重破坏最终灭亡的是人类自己。所以我们要爱护地球 .2.最佳答案这个实验为什么会失败呢？科学家对此做出了总结：除了二氧化碳多、氧气少、水循环失调等原因以外，生物种类关系的失调也是重要的原因。 原来，设计者虽然在“生物圈II号”内模拟了多种生态系统，但引进的生物却主要是生产者，动物、真菌和细菌的种类和数量都较少。传粉的昆虫死去了，有些植物就只开花不结果了。由于动物的种类和适量减少了，植物很少被动物取食，加之缺少细菌和真菌的分解，导致枯枝落叶大量堆积，物质循环不能正常进行 恐怕还有比例不对的原因,在真的生物圈中平均每人所对应的大气,水,植物等是那么的广阔,而二号呢?环境资源与人的比例严重偏小,就那点大气,水,植物等,哪怕就是生活一个人也已严重不够了,更何况是几个人. 二氧化碳多、氧气少是结果而非原因,二氧化碳多、氧气少是因为植物相对太少了,不足以将人和植物自身产生的那么多二氧化碳转化并释放氧气.氧气的消耗速度高于产生速度,而二氧化碳的产生高于消耗. 3.生物圈2号是美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的一座微型人工生态循环系统，因把地球本身称作生物圈1号而得此名4.是为了试验人能否摆脱原来的生物圈，在这个封闭的模拟环境通过物质循环和能量流动生存。 5.

国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的生物圈2号是一座微型人工 生态循环系统,因把地球本身称作生物圈1号而得此名.它由美国前橄榄球运动员 约翰·艾伦发起,并与几家财团联手出资,委托空间生物圈风险投资公司承建,历时8年,耗资1.5亿美元. 1991年9月26日4男4女共8名科研人员首次进驻生物圈2号,1993年6月26日走出 ,停留共计21个月,在各自的研究领域内均积累了丰富的科学数据和实践经验.来自英国,墨 西哥,尼泊尔,南斯拉夫和美国等5国的4男3女共7位实验人员在对首批结果进行评 估并改进技术后,于1994年3月6日二次进驻,工作10个月后于1995年1月走出.他们在这期间 对大气,水和废物循环利用及食物生产进行了广泛而系统的科学研究. 生物圈2号是世界上最大的闭式人工生态系统.它使人类首次能够在整体水平上研 究生态学,从而开辟了了解目前地球生物圈全球范围生态变化过程的新途径.更为重要的是, 它将作为首例永久性生物再生式生保系统的地面模拟装置而有可能应用于人类未来的地外星 球定居和宇宙载人探险. 一,概况 占地1.28公顷的生物圈2号的地上部分为涂有粉剂的立体钢架构型,配有双层玻璃 窗板;地面部分为焊接不锈钢板,并用钢垫密封.总体积约为180000m3.其内部主要由7种 生态群落区和两个大气扩张室(也称作"肺")组成.此外,还设有能量中心和冷却塔等设施 .其外观及有关结构参数如表1和图1所示. 为了减轻立体结构的负荷,生物圈2号的内部压力略高于周围大气压.众所周知,温 度改变必然导致压力变化,而这种伸缩中的压力变化足以破坏玻璃窗板(计算值极易超过kPa ).为了解决这一矛盾,没有像通常那样采取抵抗压力的措施,而是为该圈装配了两个称为" 肺"的体积可变室,以使大气在恒压下胀缩.两"肺"就如同巨大活塞通过密封膜连接在气 缸上一样,上下垂直运动距离约达15m.活塞重量产生相对于周围大气压力的内部正压.正压 具有两大优点:不论什么地方有泄漏,内部大气就会向外扩散从而保证排除外界污染;活塞的 持续下滑则表明某处出现泄漏.两"肺"的体积占到该圈密闭体积的30%. 除上述设施外,其内部还包括分析,医疗,兽医,监控,维修,锻炼,影视等室,分布在不同 部位. 与地球生物圈类同,生物圈2号在物质上闭环,通过工程手段禁止它与外界大气和地 下 土壤进行物质变换.在能量上开环,允许太阳光通过玻璃结构供植物进行光合作用,同时引入 电能供技术系统操作运转.在信息上也同样开环,通过计算机系统,电话,摄像,电视与外 界进 行数据信息交换,并通过电视可以与外界工作人员及亲属进行面对面的交谈,还可放映电影和 收看商业电视节目.电能及热控能源从外界通过气密装置输送进来,当进行能量转移时,不允 许内外流体进行任何形式的交换或混合. 表2 圈内大气温度,压力及重量范围 生物群落 温度(°C) 最高 最低 大气成分 压力(kPa) 百分比(%) 总重量(kg) 热带雨林 35 13 O2 1810 2051 31800 热带草原/ 38 13 N2 6751 7651 103775 海洋/沼泽 CO2 003 003 67 沙漠 43 2 H2O 178 202 1761 集约农业区 30 13 Ar 081 092 1782 居住区 35 15 总量 8824 10000 139185 生物圈2号的"神经系统"是一个完整的计算机数据采集和控制系统,它是从位 于居住区的指挥室辐射出的微处理机网络系统.这一内部"神经系统"通过信息通路与外界 附近的"飞行控制"楼内的计算中心相联通.该楼作为分析中心而成为生物圈1号 和2号间获取分析数据及通讯的主要窗口.居住区内的指挥室通过遍布圈内的5000 多个传感器(每15分钟记录一次并读入无限增长数据库)能够有效地控制所有主要的操作参数 ,如温度,湿度,光强,水流量,pH值,CO2浓度,土壤湿度,仪器运作状态等,并能进行 数据传感器及所有报警装置的状态显示.每件装置均有手动控制开关以防"神经系统"任何 部位的失灵. 尽管整个圈内为热带气候,但由于不同生物群落的冷暖要求不同,因此,各自又有相对独立的 温度.由于生物圈2号位于海拔1200m的沙漠上,其外围大气压不是标准压力101.3 kPa,而仅约为88.2kPa,因此,其内压只能略高,即为88.24kPa.详细情况见表2.利用机械 系统模拟地球自然环境,例如制造海洋波浪,潮汐,溪流,瀑布以及按照季节要求控制风, 雨,湿度等,并控制盐分梯度及营养循环速度和进行海水淡化. 二,生态群落 生物圈2号有5个野生生物群落(热带雨林,热带草原,海洋,沼泽,沙漠)和两个 人工生物群落(集约农业区和居住区).它们以地球北回归线和南回归线间的生态系统为样板 ,分别由美英生物和生态学家设计而成. 圈内共有约4000个物种,其中动物(包括浮游,软体,节肢,昆虫,鱼类,两栖,爬行,鸟类 ,哺乳等),植物(包括浮游,苔藓,蕨类,裸子和被子等)约3000种,微生物(包括细菌,粘 菌,真菌,微藻等)约1000种,它们分别来自澳大利亚,非洲,南美,北美等地. 该系统既有高大的树木(如红树),也有矮小的灌木草丛植物,错落有致,憩静秀美.各个野生 生物群落中的生境并不一致,它们分别有4,6,4,4,6种生境,如海洋有海滩,浅咸水湖, 珊瑚礁和海水等4种类型.生物群落间均有相对独立的生态区将它们互相隔开,例如,热带草 原和沙漠间有一簇灌木丛而相对隔离.为了保护各个群落不受环境胁迫,在其周围种植了耐 性强的植物,例如,热带雨林的三周围是浓密的姜科植物,从而保护内部树种免遭侧面强光照 射,而与海洋的界面间种有竹子来抵御盐分渗入. 为了尽量贴近自然环境,该圈中的土壤,草皮,海水,淡水均取自外界的不同地理区间,通过 一定的人工处理再利用.例如,实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适当比例配制而 成的. 生物圈2号中选择植物的标准主要考虑动物消费者的生命保障,分类多样性,物理 参数,植物的可利用程度和美学价值.为了适应达尔文的自然选择过程,植物种类开始时比 系统能支撑的要多一些,这样可以补偿物种的遗失或灭绝,并最终促进系统的持续稳定. 三,研究范围与主要结果 首批8名科学家在21个月的密闭人工生态环境中按照各自的研究范围进行了广泛,细致,深 入的观察,记录,分析,研究项目包括生物地球化学,土壤,水,海洋,"全球"生物量, 农 业,遗传,生理,营养,医学,心理以及技术和工程学等内容.本文仅就几个较为重要的研 究结果概括如下: 1大气动力学与大气泄漏 在微小的闭式生态系统中生物地球化学循环速率显著加大,这是由于它缺乏地球生物圈所具有的巨大贮存作用以及有机体与无机物的比率大大增加的缘故.即使在生物圈2号这样大的装置中,大气CO2的平均滞留时间仅为1～4天,而地球生物圈中则约为3年. 生物圈2号中浓度为1500ppm的大气CO2(约为地球大气CO2浓度的4倍),约相 当于100kg的碳,这一数量与圈内的生物量和土壤中的有机碳相比大大降低,分别为100:1 和5000:1,而地球中的相应比例分别为1:1和2:1. 生物圈2号中CO2的波动范围为700～800ppm/d,一般为500～600ppm/d,有时会更低,这与季节,昼夜循环和天气变化导致的光合作用和呼吸作用的动态消长有直 接关系.当光强(光合成光通量,PPF)达到一年的最低值时(16.8mol·m-2d- 1),CO2的平均浓度为2466ppm;相反,当PPF达到最高值时(53.7mol·m-2d-1),CO2浓度则达到一年中的最低值1060ppm. 为了缓冲这一系统在第一年冬季低光照时的高CO2浓度水平,利用一套CO2循环系统首 先将它通过化学反应形成CaCO3,如需要时把后者加热到950°C便可释放CO2进入大气 .4个月间[DK10]约有53880mol(相当于9450ppm)的CO2通过定期使用这一物化系统以CaCO3的形式沉积下来.这一沉淀可以间接说明约1%大气O2的下降(通过有机碳氧化和随后的CaCO3分离).相反,1991年12月用来补偿大气泄漏的10%外部大气的加入影响较小,CO2浓度暂时下降了200ppm,即为每天正常变化的1/3. CO2的浓度升高可导致海水酸度增加.为了避免此现象发生,在海水中分期加入碳酸钠和 碳酸氢钠,这样可以保持pH值在7.7以上. 表3, 生物圈2号一年内总的农业生产量(kg) 蔬菜: 菜豆8,甜菜叶273,甜菜根308,胡椒13,胡萝卜88,辣椒63,甘蓝83,黄瓜17,茄子155,羽衣甘蓝11,生菜90, 洋葱107,Bok choy12,雪豆1, 南瓜籽8,西葫芦287,Swiss Chard58,甘薯叶64,番茄288,冬瓜261;粮食:水稻196,高粱131,小麦113;淀粉类蔬菜: 白薯198,甘薯1335, Malanga84,薯蓣20;高脂肪豆类:花生24,大豆14;低脂肪豆类:蚕豆63,豌豆15 ;水果:苹果1,香蕉1024,无花果39,番石榴41,金柑4,柠檬10,酸橙4,柑桔6,番木瓜639;动物产品:山羊奶407,山羊肉8,猪肉35,鱼10,蛋6,鸡肉8,总计6630 . 氧气动力学令人困惑不解.1991年9月到1992年6月间,生物圈2号中氧浓度从20.51%下降到16.95%,到1993年1月中旬时则为14.5%.基于医学忠告,1992年6月后的几个星期 在圈内不断输入纯氧,使其浓度回到19%.O2浓度下降主要发生在密闭后的前4个月,此时为18%,1 9 92年4月以后,O2浓度则以每月0.25%的线性水平下降.O2浓度下降的真正原因并不十分清楚,利用几种方法的氧气动力学研究仍在进行,包括研究圈内氧同位素的分布. 生物圈2号气密性非常高.根据泄漏率和压力间的关系推知,年泄漏率为6%,而根据标记微量气体(SF6)逐渐稀释的测量结果证明,年泄漏率不超过10%.在最初的4个月中(19 91年9～12月),大气泄漏约10%,相应的外界气体于1991年末一次性注入.其它闭式人工生态系统(如肯尼迪航天中心制造的生物量生产舱)每天的泄漏率就在1%～10%之间 . 2,食物生产与废物处理 生物圈2号中的农业系统必须满足3个主要要求,即无污染,集约型和可持续性.空间生物圈风险投资公司和其农业区的主要顾问亚利桑那大学环境研究实验室,起初试验水培和气培的种植技术,最后由于种种原因而不得不转向以土壤为基础的农艺技术.原因之一就是水培必须依赖于化学营养液的输入,而这在空间是难以解决的.另外一个原因是如果没有能力做堆肥或利用植物/微生物系统进行废水再生,那么促使动物和人的废物及作物不可食生物量部分等循环利用的相关问题就更难以解决.此外,堆肥或沼泽废水处理系统较湿氧化或焚化等物理系统更省能. 集约农业区共有50种150个品种,每轮种植约30种,主要有粮食,蔬菜,水果,此外还有饲养动 物和鱼(稻田中养殖),动物饲料包括苜蓿,象草,水风信子及各种农作物(利用其不可食生物 量),见表3和图2. 图2 生物圈2号集约农业区的部分作 物生长情况 密闭后建立的农业系统平均提供8人80%的营养需要,包括谷物,豆类和蔬菜,但密闭后的前几个月需食用密闭前种植的食物(其余20%的营养需要).由于圈内缺乏紫外线辐射,因此,必须补充维生素B12和维生素D.肉类很少,蛋每人每周平均一个.前10个月的平均食物热量卡值限制在2000Cal/d(1Cal合4.18J),后来增加到2200Cal/d.食用前,食物均进行了称重和记录. 农业区内不使用杀虫剂,而是利用有益昆虫和喷雾器(如肥皂水和硫磺,芽孢杆菌)来控制病虫害的发生.废物循环是把动物废物和植物不可食生物量做成堆肥,并利用水生植物咸水湖系统进行"进驻人员"废水处理.利用"土壤床反应堆"降低微量气体的积累.使用大气水分冷凝系统提供饮用水. 3物种种群的动态变化 野生区域内的植物生长旺盛,前9个月生物量就增加了60%～75%.在热带雨林,树冠庞大茂 密,相连成荫,因而抑制了小型植物,尤其是肉质植物的生长.沙漠中的多年生草本植物生长 迅速,这也证明干旱条件下沙土有利于多年生草本的生长. 野生种数量起初有所下降,其中植物不到10%,陆地动物和昆虫不到30%,海洋种约为10%～20%.当食物网更为一体化且株冠成熟后,物种遗失的数量则减慢,且许多动植物在此时期 均有不同程度的繁殖.自从建立了生态系统后,人就作为主要捕食者来控制杂草和病虫害发 生并保持生物多样性.如果没有人的直接干预,在生物圈2号的初期运转期间,生物 多样性必然会下降. 4生理,营养及医学试验 生物圈2号中生产的食物基本上能满足"每日推荐饮食配额"(RDA)的需要,但没有什么剩余.进驻人员自从密闭后体重减轻了约10%～20%,这是对新环境初时不适应的结果.1992年4月后,体重不再下降,有人甚至还胖了一些.这种低脂肪,低热量,富营养的食物可以显著降低胆固醇(从平均值约195降到125),血压,白细胞数量和血糖含量.以前对小鼠的试验也有类似结果,并证实因此而可以延缓衰老,增加寿命. 上述下降后的氧浓度相当于海拔2900m处的O2分压,通过不断监测红细胞数量,形态及其生理生化指标和呼吸率等则可获知低O2浓度对健康产生的不良影响.一旦O2浓度继续下降时,可望能适应相当于海拔4600m处的O2分压.此外,在圈内的人和动物间,没有发生传染性疾病. 四,结束语 大量证据表明,火星土壤和月球表土经过一定的生物和化学技术处理后可以用作潜在的植物栽培基质,这样就使得生物再生式生命保障系统在空间居住地的应用比需要地球资源的装置要经济得多.但是到目前为止,在生物再生式生命保障系统中很少有以土壤为基础的技术实验 .生物圈2号是第一个建成并运作的以土壤为基础的生物再生式生命保障系统.因此,有关其操作性能的数据对应用于空间的类似系统是非常有用的. 生物圈2号无论从规模,技术难度和复杂程度,以及所取得的效果来看,均堪称人类科学史上的一大杰作,受到国际上的普遍关注与赞赏.但近来也遭到某些公众的严厉批评 . 引起公众非议主要是由于主客观两方面的原因:(1)商业投资造成游人络驿不绝,给人一种缺 少科学严肃性的印象;(2)遇到严重的阴雨天气和病虫害,造成欠收,开始时曾出现大气泄漏;(3)人们对他们的科学试验活动了解不多;(4)理论和实践经验不足;(5)行政管理不善,导致可以做的而没有去做. 生物圈2号与其100年的设计寿命相比,现仅处于摇篮时代,出现这样那样的问题和异议均在情理之中.只要不断总结经验,汲取教训,勤于实践,勇于探索,一定能够取得丰硕成果.向宇宙进发可以看作是人类要生存下去不可避免的问题.欲在那里建立居 民区,必 须开发生态生命保障系统,创造一个舒适的小地球样环境,从而为未来的太空人提供品种多样,营养丰富的食品以及氧气和水,并将CO2,废水和废物等再生为有效资源而重复利用 .生物圈2号恰恰能够教给人们这一本领.此外,通过了解其中:(1)生态系统逐渐 成熟的结果;(2)处于各种胁迫环境中的部件的稳定性;(3)遗传种群的连续性;(4)生物地球化 学的循环作用,可望为每况愈下的地球生态系统找到出路. 被视为反面教材的生物圈2号现状如何 它还是"奢移的伪科学吗" 美国石油大王所投的巨资是否打了水漂 生物圈2号,你还好吗 若干年前,在美国亚利桑那州的沙漠中再造一个"迷你地球"的实验失败后,耗资2亿美元的"生物圈2号"一时间成为笑柄,甚至被斥之为"奢侈的伪科学".直到今天,生物圈2号仍然被很多人看作是藐视自然的反面教材.然而,或许很少有人注意到,这些年来生物圈2号正在悄悄发生变化:它吸引了大量游客和学生,成为一个绝佳的旅游胜地和教育基地;尤其重要的是,它渐渐赢得了科学界的尊重,成为一个非常难得的关于全球气候变化效应的研究中心. "奢侈的伪科学" 曾经有人提出过一个看似天方夜谭的设想,在我们生活的地球上再造一个"迷你地球",探求人类在这个现代"南泥湾"之中自给自足,以及未来在月球或火星上建立生存空间的可能性.美国得克萨斯州的石油大王爱德华·巴斯为此憧憬不已. 从1984年到1991年,巴斯个人出资2亿美元,在美国亚利桑那州图森市以北的沙漠中建起了"生物圈2号".生物圈2号占地13000平方米,仿佛一个巨大的温室,雨林,沙漠,草原和海洋应有尽有."生物圈1号"是我们生活的地球,顾名思义,生物圈2号就是一个"迷你地球". 1991年9月26日,生物圈2号迎来第一批志愿者,4男4女开始了为期两年,与世隔绝的生活.尽管这些居民事先花去几年时间接受了工程,农业等方面的良好培训(其中一位甚至接受了牙科训练),拥有每年耗资百万美元的技术支持,各种各样的灾难仍然接踵而来:各种动植物大量死亡,蟑螂和蚂蚁却儿孙满堂;更为糟糕的是,到了1993年1月,生物圈2号内的氧气含量从21%下降到14%,不得不从外界补充氧气,自给自足的幻想彻底破灭. 实验失败了.经过短暂的休整,生物圈2号又迎来了第二批居民.5男2女住了个半月后,由于笑气(N2O)积累过多,在1994年9月17日被迫离开,实验再度以失败告终.打那以后,再也没人在生物圈2号中过日子了. 一个"乌托邦"式的科研计划宣告破产.生物圈2号遭到了一些人无情的嘲笑,有人甚至斥之为"奢侈的伪科学". 当然,生物圈2号也使人们更加明白一个看似浅显的道理:"目前地球仍然是人类的惟一家园."不仅如此,它还在不经意间给人们留下了一些佳话. 生物圈2号称得上是一个"小联合国",居民分别来自美国,英国,墨西哥,尼泊尔等7个国家.在这个"小联合国"里,培育出了爱情之花.实验结束几个月后,两批居民中分别有一对结成伉俪.这或许应了一句古话:患难见真情. 另外,由于粮食歉收,生物圈2号的居民不得不控制饮食.结果第一批居民中的4名男性体重平均下降18%,4名女性体重平均下降10%,胆固醇的平均值由195下降到正常值125,使得这些平常为减肥而痛苦不已的人平添一份惊喜,真可谓无心插柳柳成荫.当时的一位居民,加利福尼亚大学洛杉矶分校的罗伊·沃尔福德教授甚至继续维持当时的食量,"因为那样有助于健康". 走出乌托邦 痛定思痛,巴斯决心调整生物圈2号的定位.于是,他求助于哥伦比亚大学的科学家,看看用2亿美元打造出来的生物圈2号到底能做些什么. 1996年1月,巴斯干脆把生物圈2另交给哥伦比亚大学打理,并投入4000万美元作为今后5年的改造和运行费用.经过一番考虑,哥伦比亚大学计划把生物圈2号改造为一个致力于地球系统科学的研究中心,同时请来威廉·哈里斯担任新的负责人.哈里斯曾在美国国家科学基金会工作多年,是一位管理大型科研项目的高手. 其实,建造生物圈2号的2亿美元并不像一些媒体所说的那样"全打了水漂".就拿容量高达378万升的人造海洋来说,无疑是研究海洋科学的一个很好的平台.这大概也是哥伦比亚大学和哈里斯愿意接手烂摊子的原因之一. 处于转型期的生物圈2号,首先迎来的是痛苦和迷惑.关于生物圈2号究竟可以派上什么用场,科学家们就出现了分歧,有人希望把生物圈2号打造成一个生物多样性的研究中心,有人则希望着力于全球变化效应研究.再加上技术方面存在的困难,转型计划一度受挫,士气因此大受影响,一些科学家先后离开了生物圈2号. 有道是,峰回路转.两年后,人造海洋终于"溅起了一些水花".发表在1998年2月13日美国《科学》杂志上的一篇论文称,随着生物圈2号内温室气体二氧化碳含量的增加,人造海洋中珊瑚的生存受到了威胁. 这样一篇论文,对外行来说或许没什么大不了的,对生物圈2号来说却大概算得上一个转折点.在全球变暖日益受到国际社会高度重视的今天,那篇论文清楚地表明:生物圈2号恰恰是研究全球变暖如何影响生态系统的一个理想平台. 2001年4月,世界著名植物学家贝瑞·奥斯蒙德接替哈里斯领衔生物圈2号.生物圈2号研究中心的林光辉博士告诉本报记者,目前已有多项与全球气候变化有关的研究项目正在生物圈2号开展,吸引了不少世界一流的科学家. 新的梦想 生物圈2号昔日失败的阴影正在逐渐消失,全新的形象也逐渐树立起来. 据林光辉博士介绍,2001年12月,在生物圈2号召开了一次有世界各国科学家和美国能源部官员参加的学术会议.与会专家对生物圈2号过去5年的科学研究成果做出高度评价,也提出了未来的研究计划. 如今,生物圈2号已成为哥伦比亚大学手中的一张王牌."我们的目标是,将生物圈2号发展成对地球系统的科学,政策和管理事务进行教育,研究和交流的首选."该校副校长迈克尔·克罗说.与当初那个受人嘲笑的目标相比,这个目标更为务实,但同样是野心勃勃. 由于生物圈2号过去5年的表现得到了各方的认可,合同期满后,哥伦比亚大学又与巴斯续签了10年.哥伦比亚大学董事会决定从2001年到2005年投入2000万美元,巴斯也表示要追加3000万美元. 当初曾被人讥讽为不懂科学的巴斯,对科学研究可说是"仁至义尽".在2002年1月的《科学美国人》杂志上,哥伦比亚大学的格丽特·霍洛韦撰文称,到2010年,巴斯很可能最终以象征性的100万美元,将生物圈2号及周围100公顷土地卖给哥伦比亚大学. 历经风雨的生物圈2号,它究竟会给人类的生活带来什么 新的梦想会实现吗 新的努力会再次遭受失败吗 或许,洛克菲勒大学乔尔·科恩和明尼苏达大学戴维·蒂尔曼的话能给我们以信心. 这两位科学家认为,生物圈2号与哈勃望远镜有某些相似之处.耗资巨大的哈勃望远镜刚刚上天之时,由于所拍照片模糊不清而备受批评,但时至今日它已成为天文学研究不可或缺的重要工具.同样地.生物圈2号也有望在今后成为人类进一步认识地球的重要基地. 在科学研究上,恐怕没有人能够保证,只要有投入就一定会有回报,古今中外都不乏数以亿计的投资有去无回的实例.问题在于,我们是否明白科研计划失败的真正原因,是否真正理解"失败是成功之母".生物圈2号的今昔,为我们提供了一个极好的范本.

美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的生物圈2号是一座微型人工 生态循环系统,因把地球本身称作生物圈1号而得此名。它由美国前橄榄球运动员 约翰·艾伦发起,并与几家财团联手出资,委托空间生物圈风险投资公司承建,历时8年,耗资1 5亿美元。 1991年9月26日4男4女共8名科研人员首次进驻生物圈2号,1993年6月26日走出 ,停留共计21个月,在各自的研究领域内均积累了丰富的科学数据和实践经验。来自英国、墨 西哥、尼泊尔、南斯拉夫和美国等5国的4男3女共7位实验人员在对首批结果进行评 估并改进技术后,于1994年3月6日二次进驻,工作10个月后于1995年1月走出。他们在这期间 对大气、水和废物循环利用及食物生产进行了广泛而系统的科学研究。 生物圈2号是世界上最大的闭式人工生态系统。它使人类首次能够在整体水平上研 究生态学,从而开辟了了解目前地球生物圈全球范围生态变化过程的新途径。更为重要的是, 它将作为首例永久性生物再生式生保系统的地面模拟装置而有可能应用于人类未来的地外星 球定居和宇宙载人探险 不过实践证明，该计划失败了 然而事实表明，“生物圈2号”的设想是不现实的。1993年1月，8名科学家进入“生物圈2号”一年多后，由于土壤中的碳与氧气反应生成二氧化碳，部分二氧化碳又与建“生物圈2号”用的混凝土中的钙反应，生成碳酸钙，导致其中氧气含量从21%降到14%；二氧化碳含量猛增。另一个意外是，“生物圈之号”运行3年后，其中的一氧化氮含量剧增到了79%，足以使人体合成维生素B12的能力减弱，危害大脑健康。 　　科学家还发现，除了藤本植物比较繁荣外，所有靠花粉传播繁殖的植物都灭绝了，大树也摇摇欲坠；昆虫除了白蚁、蟑螂和蝈蝈外，几乎都死了，人造海洋中生物生存情况略好于陆地；人造沙漠由于没有控制好降雨，变成了草地；“生物圈2号”下层的温度又大大低干预计的数字。1996年卫月卫日，哥伦比亚大学接管了“生物圈2号”。 　　科学又一次证明，地球是唯一孕育生命的星球。20多亿年间，地球上生物繁衍生息，存优汰劣，留存至今的动物约有数百万种·人类从诞生起，衣、食、住、行以及经济活动，无一不依赖这个星球，地球上的森林、湖泊、草原、海岸等自然系统，是人类赖以生存的基本环境。目前，人类还无法用人工方法保持地球的活力，没有人知道怎样建造一个脱离地球自然环境，而又能让人类休养生息的生态系统

生物圈2号风雨十年 著名的美国“生物圈2号”实验是用来检验人类能否在火星上生存的。从实验伊始到现在，已持续10年时间，中间经历了多次失败。这从侧面反映出，地球仍是已知的唯一适合人类居住的星球，保护环境是何等重要。如果对此次实验的历程进行反省，就会发现以下几个问题：圆屋居 大不易…….10年以前，在美国亚利桑那州的索诺兰沙漠博物馆建成了一座圆顶的透明建筑，4对男女科研人员来到里面准备呆上两年时间。在这里，他们在他们进入圆顶屋以前的4年中，有关人员已在圆顶屋内布置好了雨林、沙漠、草原、海洋、农田，另一个微型的世界造就成了。哥伦比亚大学的许多科学家在这一地区为这个实验项目提供着技术支持。科研人员刚刚进入到圆顶屋时很兴奋，他们自称是“生物驾驶员”。但很快他们就发现情况不妙。从1991年9月开始，圆顶屋内的“生态环境”开始恶化，氧气含量下降如此之快以至于科研人员的健康受到严重挑战，他们不得不要求打开“屋顶”以便从“地球”获得氧气补给。为期两年的实验在经历了一连串的技术故障、“生物驾驶员”之间的激烈争吵之后终告失败。许多人将失败原因归咎于“生物驾驶员”以及本次实验的赞助商亿万富翁埃德沃德·巴斯缺乏基本的科技知识。物种平衡的重要性……….圆顶屋内本来是有适宜数量的蚂蚁和蜜蜂的。但一段时间以后，蚂蚁数目疯长，成了一害。而蜜蜂却全部死亡，“生物驾驶员”只好人工对植物花卉授粉。这使人认识到，生物多样性和物种平衡对地球是多么重要。再来一次………此次失败的实验项目在社会上引起了广泛的争论，从事此项实验的科研机构的威信大受影响。1994年3月，7名“生物驾驶员”再次进入圆顶屋进行第二次实验，这种努力在1年半之后再次以失败告终。圆顶屋还有用吗？公众再一次表示了疑虑。实验要发展，必须搞“三产”？…….1996年，实验项目换了新负责人―――查勒斯·巴里·奥斯蒙德，同时，哥伦比亚大学加强了对试验的研究力度。实验的内容有所扩大，从2000个开始，利用数码相机技术分分秒秒地记录叶片的生长情况，以得到图片合成影像以便确定植物和生长过程。实验还增加了学生实验内容。实验还要进行10年（巴斯曾要求进行100年）以便有充足时间观察圆顶屋内的野生动植物的生长规律。目前，圆顶屋已经成为亚利桑那州沙漠中的一道风景线，每年到此旅游的人数超过18万人。游客交上13美元，就可以到圆顶屋外的各种设施上走一遭。如果再添上10美元，还可以进入圆顶屋呢。

原因: 氧气总量因为土壤中有机质被氧化而下降，而产生的二氧化碳被建造建筑的混凝土吸收了，没有进入循环。生物圈内光合作用能力不够，密闭容器内的二氧化碳含量上升，比地球上正常含量高出10倍以上一年多以后，“生物圈2号”的生态状况急转直下，氧气（O2）含量从21％迅速下降到14％,而二氧化碳（CO2）和二氧化氮（NO2）的含量却直线上升,大气和海水变酸, 很多物种死去，而用来吸收二氧化碳的牵牛花却疯长。大部分脊椎动物死亡，所有的传粉昆虫的死亡造成靠花粉传播繁殖的植物也全部死亡。由于降雨失控，人造沙漠变成了丛林和草地。“生物圈2号”内空气的恶化直接危及了居民们的健康，科学家们被迫提前撤出这个“伊甸园”。二氧化碳多、氧气少（因为植物相对太少了,不足以将人和植物自身产生的那么多二氧化碳转化并释放氧气.氧气的消耗速度高于产生速度,而二氧化碳的产生高于消耗）、水循环失调、生物种类关系的失调等。 “生物圈2号”的实验以失败告终。

生物圈二号工程2005-1-25 20:30:00生物圈二号外观 1991年，美国科学家进行了一个耗资巨大规模空前的“生物圈二号”实验。“生物圈二号”是一个巨大的封闭的生态系统，位于美国亚利桑拿州，大约有两个足球场大小。从外观看，它很像科幻片里建在月球上的空间站。依照设计，这个封闭生态系统尽可能模拟自然的生态体系，有土壤、水、空气与动植物，甚至还有森林、湖泊河流和海洋。1991年，8个人被送进“生物圈二号”，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。但18个月之后，“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种小动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。事后的研究发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物圈二号”的混凝土墙所吸收，又打破了循环。此次失败的实验项目在社会上引起了广泛的争论，从事此项实验的科研机构的威信大受影响。1994年3月，7名科学家再次进入“生物圈二号”进行第二次实验，这种努力在1年半之后再次以失败告终。“生物圈二号”还有用吗？公众再一次表示了疑虑。 生物圈2号的第2百万名及第2百万零1名参观者 1996 年1月1日，哥伦比亚大学接管了“生物圈2号”。9月，由数名科学家组成的委员会对实验进行了总结，他们认为，在现有技术条件下，人类还无法模拟出一个类似地球一样的、可供人类生存的生态环境。同时，哥伦比亚大学加强了对实验的研究力度。实验的内容有所扩大，从2000年开始，利用数码相机技术分分秒秒地记录叶片的生长情况，以得到图片合成影像以便确定植物和生长过程。实验还增加了学生实验内容。实验还要进行10年，以便有充足时间观察“生物圈二号”内的野生动植物的生长规律。 目前，“生物圈二号”已经成为亚利桑那州沙漠中的一道风景线，每年到此旅游的人数超过18万人。游客交上13美元，就可以到“生物圈二号”外的各种设施上走一遭。如果再添上10美元，还可以进入“生物圈二号”呢。

生物圈2号概况 生物圈2号占地1.28公顷，地上部分为涂有粉剂的立体钢架构型，配有双层玻璃窗板；地面部分为焊接不锈钢板，并用钢垫密封。总体积约为180000m3。其内部主要由7种生态群落区和两个大气扩张室（也称作“肺”）组成。此外，还设有能量中心和冷却塔等设施。其有关结构参数如下表所示： 表1：生物圈2号内各个组成部分及结构参数一览表 区域 面积（m2） 体积（m3） 土壤（m3） 水分（m3） 大气（m3） 集约农业区 2000 38000 2720 60 35220 居住区 1000 11000 2 1 10997 热带雨林 2000 35000 6000 100 28900 热带草原/海洋/沼泽 2500 49000 4000 3400 41600 沙漠 1400 22000 4000 400 17600 “西肺” 1800 15000 0 0 15000 “南肺” 1800 15750 0 750 15000 注：上述两“肺”的体积仅为其完全膨胀的50% 为了减轻立体结构的负荷，生物圈2号的内部压力略高于周围大气压。众所周知，温度改变必然导致压力变化，而这种伸缩中的压力变化足以破坏玻璃窗板（计算值极易超过kPa）。为了解决这一矛盾，没有像通常那样采取抵抗压力的措施，而是为该圈装配了两个称为“肺”的体积可变室，以使大气在恒压下胀缩。两“肺”就如同巨大活塞通过密封膜连接在气缸上一样，上下垂直运动距离约达15m。活塞重量产生相对于周围大气压力的内部正压。正压具有两大优点：不论什么地方有泄漏，内部大气就会向外扩散从而保证排除外界污染；活塞的持续下滑则表明某处出现泄漏。两“肺”的体积占到该圈密闭体积的30%。 除上述设施外，其内部还包括分析、医疗、兽医、监控、维修、锻炼、影视等室，分布在不同部位。 与地球生物圈类同，生物圈2号在物质上闭环，通过工程手段禁止它与外界大气和地下土壤进行物质变换。在能量上开环，允许太阳光通过玻璃结构供植物进行光合作用，同时引入电能供技术系统操作运转。在信息上也同样开环，通过计算机系统、电话、摄像、电视与外界进行数据信息交换，并通过电视可以与外界工作人员及亲属进行面对面的交谈，还可放映电影和收看商业电视节目。电能及热控能源从外界通过气密装置输送进来，当进行能量转移时，不允许内外流体进行任何形式的交换或混合。[编辑本段]生物圈2号内的生态群落 <IMG style="FLOAT: left" class=editorImg title=- src="https://gss0.baidu.com/70cFfyinKgQFm2e88IuM_a/baike/abpic/item/7e7f790996e43ad93ac76354.jpg">生物圈2号有5个野生生物群落（热带雨林、热带草原、海洋、沼泽、沙漠）和两个人工生物群落（集约农业区和居住区）。它们以地球北回归线和南回归线间的生态系统为样板，分别由美英生物和生态学家设计而成。 圈内共有约4000个物种，其中动物（包括、软体、节肢、昆虫、鱼类、两栖、爬行、鸟类 、哺乳等）、植物（包括浮游、苔藓、蕨类、裸子和被子等）约3000种，微生物（包括细菌、粘菌、真菌、微藻等）约1000种，它们分别来自澳大利亚、非洲、南美、北美等地。 该系统内既有高大的树木（如红树），也有矮小的灌木草丛植物，错落有致、憩静秀美。各个野生生物群落中的生境并不一致，它们分别有4、6、4、4、6种生境，如海洋有海滩、浅咸水湖、 珊瑚礁和海水等4种类型。生物群落间均有相对独立的生态区将它们互相隔开，例如，热带草原和沙漠间有一簇灌木丛而相对隔离。为了保护各个群落不受环境胁迫，在其周围种植了耐性强的植物，例如，热带雨林的三周围是浓密的姜科植物，从而保护内部树种免遭侧面强光照 射，而与海洋的界面间种有竹子来抵御盐分渗入。 为了尽量贴近自然环境，该圈中的土壤、草皮、海水、淡水均取自外界的不同地理区间，通过 一定的人工处理再利用。例如，实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适当比例配制而成的。 生物圈2号中选择植物的标准主要考虑动物消费者的生命保障、分类多样性、物理 参数、植物的可利用程度和美学价值。为了适应达尔文的自然选择过程，植物种类开始时比 系统能支撑的要多一些，这样可以补偿物种的遗失或灭绝，并最终促进系统的持续稳定。[编辑本段]生物圈2号实验历程 1991年9月26日4男4女共8名科研人员首次进驻生物圈2号，1993年6月26日走出 ，停留共计21个月，在各自的研究领域内均积累了丰富的科学数据和实践经验。来自英国、墨西哥、尼泊尔、南斯拉夫和美国等5国的4男3女共7位实验人员在对首批结果进行评估并改进技术后，于1994年3月6日二次进驻，工作10个月后于1995年1月走出。他们在这期间对大气、水和废物循环利用及食物生产进行了广泛而系统的科学研究。生物圈2号是世界上最大的闭式人工生态系统。它使人类首次能够在整体水平上研究生态学，从而开辟了了解目前地球生物圈全球范围生态变化过程的新途径。更为重要的是， 它将作为首例永久性生物再生式生保系统的地面模拟装置而有可能应用于人类未来的地外星球定居和宇宙载人探险。 生物圈2号的“神经系统”是一个完整的计算机数据采集和控制系统，它是从位于居住区的指挥室辐射出的微处理机网络系统。这一内部“神经系统”通过信息通路与外界附近的“飞行控制”楼内的计算中心相联通。该楼作为分析中心而成为生物圈1号 和2号间获取分析数据及通讯的主要窗口。居住区内的指挥室通过遍布圈内的5000 多个传感器（每15分钟记录一次并读入无限增长数据库）能够有效地控制所有主要的操作参数，如温度、湿度、光强、水流量、pH值、CO2浓度、土壤湿度、仪器运作状态等，并能进行 数据传感器及所有报警装置的状态显示。每件装置均有手动控制开关以防“神经系统”任何部位的失灵。 尽管整个圈内为热带气候，但由于不同生物群落的冷暖要求不同，因此，各自又有相对独立的温度。由于生物圈2号位于海拔1200m的沙漠上，其外围大气压不是标准压力101.3 kPa，而仅约为88.2kPa，因此，其内压只能略高，即为88.24kPa。利用机械系统模拟地球自然环境，例如制造海洋波浪、潮汐、溪流、瀑布以及按照季节要求控制风、雨、湿度等，并控制盐分梯度及营养循环速度和进行海水淡化。 最初，生物圈2号实验目的是研究人类及多种生物（植物和动物），在密封且与外界隔绝的人造系统中，是否可以经由系统内的空气、水、营养物的循环与重复使用下而能够健康、快乐的生存下来。在1991至1993年的实验中，由于研究人员发现：生物圈2号的氧气与二氧化碳的大气组成比例，无法自行达到平衡；生物圈2号内的水泥建筑物影响到正常的碳循环；多数动植物无法正常生长或生殖，其灭绝的速度比预期的还要快。经广泛讨论，确认“生物圈2号”实验失败，未达到原先设计者的预定目标，这证明了在已知的科学技术条件下，人类离开了地球将难以永续生存。同时证明：目前地球仍是人类唯一能依赖与信赖的维生系统。 1996年，巴斯将生物圈2号交由美国哥伦比亚大学管理与规划未来的走向，做为生态学、环境变迁研究及教学的基地。哥伦比亚大学开始将生物圈2号既存的生态系统仿真实验及新的研究计划整合于一体并对外界开放，做为研究及学习中心，以探索我们人类生活与环境生态的互动影响。[编辑本段]具体研究范围与主要结果（详细） 首批8名科学家在21个月的密闭人工生态环境中按照各自的研究范围进行了广泛、细致、深入的观察、记录、分析，研究项目包括生物地球化学、土壤、水、海洋、“全球”生物量、 农业、遗传、生理、营养、医学、心理以及技术和工程学等内容。本文仅就几个较为重要的研究结果概括如下： 1、大气动力学与大气泄漏 在微小的闭式生态系统中生物地球化学循环速率显著加大，这是由于它缺乏地球生物圈所具 有的巨大贮存作用以及有机体与无机物的比率大大增加的缘故。即使在生物圈2号这样大的装置中，大气CO2（二氧化碳）的平均滞留时间仅为1～4天，而地球生物圈中则约为3年。 生物圈2号中浓度为1500ppm的大气CO2（约为地球大气CO2浓度的4倍），约相当于100kg的碳，这一数量与圈内的生物量和土壤中的有机碳相比大大降低，分别为100∶1 和5000∶1，而地球中的相应比例分别为1∶1和2∶1。生物圈2号中CO2的波动范围为700～800ppm/d，一般为500～600ppm/d，有时会更低，这与季节、昼夜循环和天气变化导致的光合作用和呼吸作用的动态消长有直接关系。当光强（光合成光通量，PPF）达到一年的最低值时（16.8molu2022m－2d－1），CO2的平均浓度为2466ppm；相反，当PPF达到最高值时（53.7 molu2022m－2d－1），CO2浓度则达到一年中的最低值1060ppm。 为了缓冲这一系统在第一年冬季低光照时的高CO2浓度水平，利用一套CO2循环系统首 先将它通过化学反应形成CaCO3，如需要时把后者加热到950°C便可释放CO2进入大气 。4个月间约有53880mol（相当于9450ppm）的CO2通过定期使用这一物化系统以CaCO3（碳酸钙）的形式沉积下来。这一沉淀可以间接说明约1%大气O2的下降（通过有机碳氧化和随后的CaCO3分离）。相反，1991年12月用来补偿大气泄漏的10%外部大气的加入影响较小，CO2浓度 暂时下降了200ppm，即为每天正常变化的1/3。CO2的浓度升高可导致海水酸度增加。为了避免此现象发生，在海水中分期加入碳酸钠和碳酸氢钠，这样可以保持pH值在7.7以上。 表2：生物圈2号一年内总的农业生产量（kg）： 蔬菜： 菜豆8 甜菜叶273 甜菜根308 胡椒13 胡萝卜88 辣椒63 甘蓝83 黄瓜17 茄子155 羽衣甘蓝11 生菜90 洋葱107 Bok choy12 雪豆1 南瓜籽8 西葫芦287 Swiss Chard58 甘薯叶64 番茄288 冬瓜261 粮食： 水稻196 高粱131 小麦113 淀粉类蔬菜： 白薯198 甘薯1335 Malanga84 薯蓣20 高脂肪豆类： 花生24 大豆14 低脂肪豆类： 蚕豆63 豌豆15 水果： 苹果1香蕉1024无花果39番石榴41金柑4 柠檬10酸橙4 柑桔6番木瓜639 动物产品： 山羊奶407 山羊肉8 猪肉35 鱼10 蛋6 鸡肉8 总计6630 氧气动力学令人困惑不解。1991年9月到1992年6月间，生物圈2号中氧浓度从20.5 1%下降到16.95%，到1993年1月中旬时则为14.5%。基于医学忠告，1992年6月后的几个星期在圈内不断输入纯氧，使其浓度回到19%。氧气浓度下降主要发生在密闭后的前4个月，此时为18%，1 9 92年4月以后，O2浓度则以每月0.25%的线性水平下降。O2浓度下降的真正原因并不十分清楚，利用几种方法的氧气动力学研究仍在进行，包括研究圈内氧同位素的分布。 生物圈2号气密性非常高。根据泄漏率和压力间的关系推知，年泄漏率为6%，而根据标记微量气体（SF6）逐渐稀释的测量结果证明，年泄漏率不超过10%。在最初的4个月中（19 91年9～12月），大气泄漏约10%，相应的外界气体于1991年末一次性注入。其它闭 式人工生态系统（如肯尼迪航天中心制造的生物量生产舱）每天的泄漏率就在1%～10%之间 。 2、食物生产与废物处理 生物圈2号中的农业系统必须满足3个主要要求，即无污染、集约型和可持续性。空 间生物圈风险投资公司和其农业区的主要顾问亚利桑那大学环境研究实验室，起初试验水培 和气培的种植技术，最后由于种种原因而不得不转向以土壤为基础的农艺技术。原因之一就 是 水 培必须依赖于化学营养液的输入，而这在空间是难以解决的。另外一个原因是如果没有能力 做 堆肥或利用植物/微生物系统进行废水再生，那么促使动物和人的废物及作物不可食生物量部 分等循环利用的相关问题就更难以解决。此外，堆肥或沼泽废水处理系统较湿氧化或焚化等物理系统更省能。 集约农业区共有50种150个品种，每轮种植约30种，主要有粮食、蔬菜、水果，此外还有饲养动 物和鱼（稻田中养殖），动物饲料包括苜蓿、象草、水风信子及各种农作物（利用其不可食生物量）。密闭后建立的农业系统平均提供8人80%的营养需要，包括谷物、豆类和蔬菜，但密闭后的前几 个月需食用密闭前种植的食物（其余20%的营养需要）。由于圈内缺乏紫外线辐射，因此，必须 补充维生素B12和维生素D。肉类很少，蛋每人每周平均一个。前10个月的平均食物 热量卡值限制在2000Cal/d（1Cal合4.18J），后来增加到2200Cal/d。食用前，食物均进行了称重和记录。农业区内不使用杀虫剂，而是利用有益昆虫和喷雾器（如肥皂水和硫磺、芽孢杆菌）来控制病 虫害的发生。废物循环是把动物废物和植物不可食生物量做成堆肥，并利用水生植物咸水湖 系统进行“进驻人员”废水处理。利用“土壤床反应堆”降低微量气体的积累。使用大气水分冷凝系统提供饮用水。 3、物种种群的动态变化 野生区域内的植物生长旺盛，前9个月生物量就增加了60%～75%。在热带雨林，树冠庞大茂密，相连成荫，因而抑制了小型植物，尤其是肉质植物的生长。沙漠中的多年生草本植物生长迅速，这也证明干旱条件下沙土有利于多年生草本的生长。 野生种数量起初有所下降，其中植物不到10%，陆地动物和昆虫不到30%，海洋种约为10%~20%。当食物网更为一体化且株冠成熟后，物种遗失的数量则减慢，且许多动植物在此时期 均有不同程度的繁殖。自从建立了生态系统后，人就作为主要捕食者来控制杂草和病虫害发 生并保持生物多样性。如果没有人的直接干预，在生物圈2号的初期运转期间，生物多样性必然会下降。 4、生理、营养及医学试验 生物圈2号中生产的食物基本上能满足“每日推荐饮食配额”（RDA）的需要，但没有什么剩余。进驻人员自从密闭后体重减轻了约10%~20%，这是对新环境初时不适应的 结果。1992年4月后，体重不再下降，有人甚至还胖了一些。这种低脂肪、低热量、富营养的食物可以显著降低胆固醇（从平均值约195降到125）、血压、白细胞数量和血糖含量。以前对小鼠的试验也有类似结果，并证实因此而可以延缓衰老、增加寿命。[编辑本段]生物圈2号的评价 大量证据表明，火星土壤和月球表土经过一定的生物和化学技术处理后可以用作潜在的植物栽培基质，这样就使得生物再生式生命保障系统在空间居住地的应用比需要地球资源的装置要经济得多。但是到目前为止，在生物再生式生命保障系统中很少有以土壤为基础的技术实验。生物圈2号是第一个建成并运作的以土壤为基础的生物再生式生命保障系统。因此，有关其操作性能的数据对应用于空间的类似系统是非常有用的。 生物圈2号无论从规模、技术难度和复杂程度，以及所取得的效果来看，均堪称人类科学史上的一大杰作，受到国际上的普遍关注与赞赏。但近来也遭到某些公众的严厉批评 。 引起公众非议主要是由于主客观两方面的原因：（1）商业投资造成游人络驿不绝，给人一种缺少科学严肃性的印象；（2）遇到严重的阴雨天气和病虫害，造成欠收，开始时曾出现大气泄漏；（3）人们对他们的科学试验活动了解不多；（4）理论和实践经验不足；（5）行政管理不善，导致可以做的而没有去做。 虽然生物圈2号计划实验目标并未达成，但是这也给人类上了很好的一课：大自然并非我们想象得那样简单，复杂巨大的系统关联中，可能每一缕轻风都是于生命所不可或缺的；人不是万能的，人类要依赖地球存活；人类要懂得顺应自然，要珍爱大自然的一切；才能与地球万物持续发展。[编辑本段]生物圈II号失败原因 这个实验为什么会失败呢？科学家对此做出了总结：除了二氧化碳多、氧气少、水循环失调等原因以外，生物种类关系的失调也是重要的原因。 原来，设计者虽然在“生物圈II号”内模拟了多种生态系统，但引进的生物却主要是生产者，动物、真菌和细菌的种类和数量都较少。传粉的昆虫死去了，有些植物就只开花不结果了。由于动物的种类和适量减少了，植物很少被动物取食，加之缺少细菌和真菌的分解，导致枯枝落叶大量堆积，物质循环不能正常进行 恐怕还有比例不对的原因,在真的生物圈中平均每人所对应的大气,水,植物等是那么的广阔,而二号呢?环境资源与人的比例严重偏小,就那点大气,水,植物等,哪怕就是生活一个人也已严重不够了,更何况是几个人. 二氧化碳多、氧气少是结果而非原因,二氧化碳多、氧气少是因为植物相对太少了,不足以将人和植物自身产生的那么多二氧化碳转化并释放氧气.氧气的消耗速度高于产生速度,而二氧化碳的产生高于消耗.

分类: 教育/学业/考试 >> 学习帮助 问题描述: 我想知道什么是生物圈2号,10万火急!!!拜托!! 解析: 生物圈2号 1986年，美国人巴斯为了扩展人类新的生存空间，出资2亿美元在美国亚利桑那州的沙漠区动工兴建了世界瞩目的“生物圈2号”。1991年9月26日，来自世界各地的8位志愿者参与了生物圈2号的实验计划。计划设计在密闭状态下进行生态与环境研究，帮助人类了解地球是如何运作，并研究在仿真地球生态环境的条件下，人类是否适合生存的问题。 生物圈2号占地面积约1.27公顷，体积容量达20多万立方米。其主要是由玻璃帷幕和钢架所构筑的仿真生态群系，包括了热带雨林、稀树草原、沼泽地、海洋（含珊瑚礁岸）、沙漠等五类荒野生物群带，以及人类的农田、微型城市及技术圈等三种人造地区。生物圈2号为一个密闭系统，其中大约涵纳了大气(17万立方米)、淡水(1500立方米)、咸水(3800立方米)、土壤(17000立方米)、生物(3800～4000种)，以及人类（四男、四女）等重要组成。在生物圈2号中的微城市的内部设计中，配置了：实验室、医疗设备、厨房、寝室、餐厅、健身房、盥洗设施，以及图书室及观察室等。这种温室型的实验室，其运转所需的能源，主要是靠太阳能和外部供输的电力。具备密闭生态实验室中空气热涨或冷缩的调节功能。最初,生物圈2号实验目的是研究人类及多种生物(植物和动物)，在密封且与外界隔绝的人造系统中，是否可以经由系统内的空气、水、营养物的循环与重复使用下而能够健康、快乐的生存下来。在1991至1993年的实验中，由于研究人员发现：生物圈2号的氧气与二氧化碳的大气组成比例，无法自行达到平衡；生物圈2号内的水泥建筑物影响到正常的碳循环；多数动植物无法正常生长或生殖，其灭绝的速度比预期的还要快。经广泛讨论，确认“生物圈2号”的实验失败，未达到原先设计者的预定目标，这证明了在已知的科学技术条件下，人类离开了地球将难以永续生存。同时证明：地球仍是人类唯一能依赖与信赖的维生系统。 1996年，巴斯将生物圈2号交由美国哥伦比亚大学管理与规划未来的走向，做为生态学、环境变迁研究及教学的基地。哥伦比亚大学开始将生物圈2号既存的生态系统仿真实验及新的研究计划整合于并对外界开放，做为研究及学习中心，以探索我们人类生活与环境生态的互动影响。虽然生物圈2号计划实验目标并未达成，但是这也给人类上了很好的一课：大自然并非我们想象得那样简单，复杂巨大的系统关联中，可能每一缕轻风都是于生命所不可或缺的；人不是万能的，人类要依赖地球存活；人类要懂得顺应自然，要珍爱大自然的一切，才能与地球万物持续发展

氧气总量因为土壤中有机质被氧化而下降，而产生的二氧化碳被建造建筑的混凝土吸收了，没有进入循环生物圈内光合作用能力不够，密闭容器内的二氧化碳含量上升，比地球上正常含量高出10倍以上一年多以后，“生物圈2号”的生态状况急转直下，氧气（O2）含量从21％迅速下降到14％,而二氧化碳（CO2）和二氧化氮（NO2）的含量却直线上升,大气和海水变酸, 很多物种死去，而用来吸收二氧化碳的牵牛花却疯长。大部分脊椎动物死亡，所有的传粉昆虫的死亡造成靠花粉传播繁殖的植物也全部死亡。由于降雨失控，人造沙漠变成了丛林和草地。“生物圈2号”内空气的恶化直接危及了居民们的健康，科学家们被迫提前撤出这个“伊甸园”。二氧化碳多、氧气少（因为植物相对太少了,不足以将人和植物自身产生的那么多二氧化碳转化并释放氧气.氧气的消耗速度高于产生速度,而二氧化碳的产生高于消耗）、水循环失调、生物种类关系的失调等。 “生物圈2号”的实验以失败告终。

生物圈二号外观 1991年，美国科学家进行了一个耗资巨大规模空前的“生物圈二号”实验。“生物圈二号”是一个巨大的封闭的生态系统，位于美国亚利桑拿州，大约有两个足球场大小。从外观看，它很像科幻片里建在月球上的空间站。依照设计，这个封闭生态系统尽可能模拟自然的生态体系，有土壤、水、空气与动植物，甚至还有森林、湖泊河流和海洋。1991年，8个人被送进“生物圈二号”，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。但18个月之后，“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种小动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。事后的研究发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物圈二号”的混凝土墙所吸收，又打破了循环。此次失败的实验项目在社会上引起了广泛的争论，从事此项实验的科研机构的威信大受影响。1994年3月，7名科学家再次进入“生物圈二号”进行第二次实验，这种努力在1年半之后再次以失败告终。“生物圈二号”还有用吗？公众再一次表示了疑虑。

释文：该计划拟耗资2亿美元，美国科学家将此工程命名为“生物圈二号”的原因，其意思是将现在人类居住的地球看成是“生物圈一号”。此实验的主要任务是模拟地球的生态过程。这项实验是在一个占地3.1英亩（12 550平方米），大约有两个足球场的大小的、用玻璃和钢架建成的一个密闭的拱形玻璃罩内进行的。这个拱形玻璃罩从外观看，由三个圆拱形结构和一个金字塔形结构组合成的建筑群组成，有10～20层楼高，里面设置了多个连通的实验室。一些科学家将此实验戏称为“在一个瓶子中的星球”。这是世界上最大的、用人工建筑与陆地表面连接起来的一个封闭生态系统。“生物圈二号”试验的目的是：观察空气、水和废物在一个封闭的环境中怎样有效地进行再循环，以及评价在这样的实验条件下，是否能够创造出一个稳态的生态系统，以寻找维持生存和净化环境的有效途径。在这个封闭生态系统中，设置了土壤、水、空气与动植物，还人为再造了一系列栖息地，如盐碱滩涂、沙漠、珊瑚礁、树林、湖泊、亚热带的大草原和密集型的农业；选用了4000多个代表热带雨林的自然物种；还利用了制造人工风雨的装置。该系统除了电力供应和计算机与外界联系外，其他方面均与外界完全隔绝。1993年1月开始，这个系统由8名男女科学家自愿者在密闭系统中工作两年，通过种植农作物、饲养家禽和家畜进行生态试验，以自我维持、自我满足。如果发生病虫害，只允许用瓢虫和金小蜂进行生物防治，不准使用任何农药。可以说这个实验系统，已集中了当时各项科学技术最先进的成就，反映了所能够实验的所有意图和目的，科学家们尝试着循环使用各种自然资源并维持生态平衡。例如，人和动植物的呼吸作用要消耗氧气，同时放出二氧化碳；而绿色植物的光合作用则刚好相反。科学家通过不断地测定系统内部的空气中氧气和二氧化碳的含量，来准确地测定并调整人与动植物的适当比例。如果食草动物过多，有可能破坏草原，他们就食用一些食草动物；如果某种植物消失了，他们就尝试用试管内储存的细胞重新培养这些植物，并且逐步找出它们消亡和保存的条件。这项预期进行两年的实验，在进行了18个月过后，该系统就严重失去平衡，氧气浓度从21.5%降到14%，不足以维持研究者的生命，被迫从外部向系统内输入氧气，以便完成原定两年的实验。此封闭系统总共开启了24次加以补救，但原有的25种小动物中有19种绝灭；为植物传播花粉的昆虫也全部死亡，植物无法繁殖。为期两年的实验，于1993年9月26日正式以失败告终。

从1991年9 月26日起的两年中，美国科学界进行了人工生物圈实验。八名男女科学家自愿住进了一个由玻璃和钢架建成的3.1 英亩的人造小世界里，从事两年的生态实验。除了一部电传机和电能供给外，他们与外界完全隔离，而且，除患严重疾病外，任何人不得离开这个地方。这项实验被称为"生物圈二号"。"生物圈二号"就像一个巨大的"生态球"，在拱型玻璃罩下，里面有3 800 种动植物。此外还有湖泊、沙漠、树林、草地和农田、楼房，以及制造人工风雨的装置。两年里，八位科学家要亲自饲养家禽、牲畜，种植农作物，方能维持生活。在这里，任何东西也不会浪费，都会循环使用，比如人吸入氧气呼出二氧化碳，绿色植物进行光合作用则正好相反。任何农药都严禁使用，庄稼有病虫害，将用瓢虫、黄小蜂进行生物防治。在这个生物圈里，科学家将对生态环境严格控制。如果食草动物过多，将引起草地破坏，就必须猎食一些食草动物，如果一种植物灭亡了，他们将取出试管内储存的植物细胞，重新培养。科学家们需要进行大量的实验，才能维持生存、净化环境，稍有不慎，生态危机就会出现。"生物圈二号"实验为世界瞩目，因为这项实验的成功不仅将对人类面临的环境危机、能源危机提出有意义的解决途径，而且可以有效利用现有资源，向宇宙空间、沙漠、海底进军。 二、从生物圈二号的失败看环境保护和生态恢复的必要性1991年9月26日，全球所有主要媒体均在头版头条刊登了一条激动人心的消息：由美国太空生物圈风险投资公司建立的“生物圈二号”投入运行，8位科学家笑容满面地于上午8:15正式入住位于美国亚利桑那荒漠的一个模拟地球环境的全封闭温室，开始了长期自给自足、与世隔离的生活。次年4月，英国的《新科学家》周刊还认为“这是肯尼迪总统提出飞向月球计划以后美国实施的最令人激动的科学研究项目”。但一年后，这些科学家们实在呆不下去了，一个个病怏怏地出来了。随后，科学家们又组织了两次封闭住人实验，但均以失败草草收场，而且住人的时间一次比一次短。那么生物圈二号是怎么回事呢？它为什么会以失败告终呢？自1940年以来，由于科学技术的进步，人类生产、生活和探险的足迹遍及全球。据统计，87%的陆地已受到人类活动的干扰，仅有3%的地方没有人类涉足。现在全球人口已达57亿，而且每年仍以9000多万的速度在递增。在那些有人居住的地方，人类为了生存，将大部分的自然生态系统被改造为城镇和农田，原有的生态系统结构及功能退化，有的甚至已失去了生产力。随着人口的持续增长，对自然资源的需求也在增加。环境污染、植被破坏、土地退化、水资源短缺、气候变化、生物多样性丧失等增加了对全球自然生态系统的胁迫。人类面临着合理恢复、保护和开发自然资源的挑战。在这种背景下，有人提出了向太空移民的计划，也有人提出了“我们只有一个地球”的呼吁。生物圈二号就是在这种背景下产生的。按照设计思想，地球是生物圈一号，生物圈二号是地球的缩影，人类如果能在这个模拟的地球中生活下去，就不怕地球环境恶化和资源枯竭，实在不行了就在人类控制的“地球”中生存。这个大科学工程从1986年设计，次年动工，至1991年完工，共花费1.5亿美元。它采用了全封闭的钢筋与玻璃结构，仅有阳光、电和信息与外界相通。其面积相当于3个足球场大，引入了3800多种生物布置成森林生态系统、草地生态系统、水和沼泽生态系统、农田生态系统和海洋生态系统，还有供研究和生活用的楼房和人造风雨设施。生物圈二号的设计寿命100年，科学家们希望通过人在这个系统中能实现长期自给自足的生活，从而为人类开发太空、建立生存模型、探讨人与生物间关系、保护生态环境、实现可持续发展等提供依据。但结果却是令许多人意想不到的：当入住的科学家们还未从兴奋和喜悦的心情中释放出来，他们就发现生物圈二号内的空气越来越差，氧气越来越少，二氧化碳浓度升高后导致了疲劳和失眠，以至后来有两位科学家不得不依靠氧气筒睡觉。刚开始，科学家们每天还可以到“海洋”中去畅游一番，但海水富营养化后形成的赤潮使人望而生畏。当科学家们看到许多活蹦乱跳的生物一一死亡时，心情就一天比一天糟，不到一年就死了近1/4的物种使他们彻底丧失了信心。科学家们检讨了实验失败的原因：自然界不同于人工控制系统，大而全的设计导致了顾此失彼。生物圈二号内的土壤均来自一个地方，不像地球那样不同地带有不同的土壤类型。模拟的各类生态系统的空间分布格局及大小比例不合理。地球上生态系统内的生物间关系很复杂，目前人类还未全面了解生物间的协调性。它最重要的启示在于：我们人类目前对地球的了解还是远远不够的，目前最好的办法还是保护和利用好地球，进行环境保护和生态恢复是实现人类可持续发展的必由之路。实验的失败使投资者失去了耐心，他在追加一笔运行费后将这个温室送给哥伦比亚大学作科普和科研基地。今天，任何人只要凭票即可进入参观。但无论如何，这个实验体现了人类智慧和科学进取精神，也为人类更好地了解地球和生态系统的复杂性提供了最直接的证明。

生物圈II号是美国科学家建造的一个生物实验室，这个实验室是不依靠外界支援，自给自足，就像一个小型的生物圈，但最终还是以失败告终。这就说明地球这个大生物圈是人类惟一的可持续发展的居住场所。其它的人工生物圈都或多或少在循环的过程中资源逐渐匮乏，不能持续。同时也是呼吁人们保护和节约地球现有资源，才能使人类活得更长久。

生物圈2号1986年，美国人巴斯为了扩展人类新的生存空间，出资2亿美元在美国亚利桑那州的沙漠区动工兴建了世界瞩目的“生物圈2号”。1991年9月26日，来自世界各地的8位志愿者参与了生物圈2号的实验计划。计划设计在密闭状态下进行生态与环境研究，帮助人类了解地球是如何运作，并研究在仿真地球生态环境的条件下，人类是否适合生存的问题。生物圈2号占地面积约1.27公顷，体积容量达20多万立方米。其主要是由玻璃帷幕和钢架所构筑的仿真生态群系，包括了热带雨林、稀树草原、沼泽地、海洋（含珊瑚礁岸）、沙漠等五类荒野生物群带，以及人类的农田、微型城市及技术圈等三种人造地区。生物圈2号为一个密闭系统，其中大约涵纳了大气(17万立方米)、淡水(1500立方米)、咸水(3800立方米)、土壤(17000立方米)、生物(3800～4000种)，以及人类（四男、四女）等重要组成。在生物圈2号中的微城市的内部设计中，配置了：实验室、医疗设备、厨房、寝室、餐厅、健身房、盥洗设施，以及图书室及观察室等。这种温室型的实验室，其运转所需的能源，主要是靠太阳能和外部供输的电力。具备密闭生态实验室中空气热涨或冷缩的调节功能。最初,生物圈2号实验目的是研究人类及多种生物(植物和动物)，在密封且与外界隔绝的人造系统中，是否可以经由系统内的空气、水、营养物的循环与重复使用下而能够健康、快乐的生存下来。在1991至1993年的实验中，由于研究人员发现：生物圈2号的氧气与二氧化碳的大气组成比例，无法自行达到平衡；生物圈2号内的水泥建筑物影响到正常的碳循环；多数动植物无法正常生长或生殖，其灭绝的速度比预期的还要快。经广泛讨论，确认“生物圈2号”的实验失败，未达到原先设计者的预定目标，这证明了在已知的科学技术条件下，人类离开了地球将难以永续生存。同时证明：地球仍是人类唯一能依赖与信赖的维生系统。1996年，巴斯将生物圈2号交由美国哥伦比亚大学管理与规划未来的走向，做为生态学、环境变迁研究及教学的基地。哥伦比亚大学开始将生物圈2号既存的生态系统仿真实验及新的研究计划整合于并对外界开放，做为研究及学习中心，以探索我们人类生活与环境生态的互动影响。虽然生物圈2号计划实验目标并未达成，但是这也给人类上了很好的一课：大自然并非我们想象得那样简单，复杂巨大的系统关联中，可能每一缕轻风都是于生命所不可或缺的；人不是万能的，人类要依赖地球存活；人类要懂得顺应自然，要珍爱大自然的一切，才能与地球万物持续发展

生物圈2号（Biosphere 2）是美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的一座微型人工生态循环系统，因把地球本身称作生物圈1号而得此名，它由美国前橄榄球运动员约翰•艾伦发起，并与几家财团联手出资，委托空间生物圈风险投资公司承建，历时8年，耗资1 .5亿美元。生物圈2号计划设计在密闭状态下进行生态与环境研究，帮助人类了解地球是如何运作，并研究在仿真地球生态环境的条件下，人类是否适合生存的问题。为了尽量贴近自然环境，该圈中的土壤、草皮、海水、淡水均取自外界的不同地理区间，通过 一定的人工处理再利用。例如，实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适当比例配制而成的。

从1991年9 月26日起的两年中，美国科学界进行了人工生物圈实验。八名男女科学家自愿住进了一个由玻璃和钢架建成的3.1英亩的人造小世界里，从事两年的生态实验。除了一部电传机和电能供给外，他们与外界完全隔离，而且，除患严重疾病外，任何人不得离开这个地方。这项实验被称为生物圈二号。生物圈二号就像一个巨大的生态球，在拱型玻璃罩下，里面有3 800种动植物。此外还有湖泊、沙漠、树林、草地和农田、楼房，以及制造人工风雨的装置。两年里，八位科学家要亲自饲养家禽、牲畜，种植农作物，方能维持生活。在这里，任何东西也不会浪费，都会循环使用，比如人吸入氧气呼出二氧化碳，绿色植物进行光合作用则正好相反。任何农药都严禁使用，庄稼有病虫害，将用瓢虫、黄小蜂进行生物防治。在这个生物圈里，科学家将对生态环境严格控制。如果食草动物过多，将引起草地破坏，就必须猎食一些食草动物，如果一种植物灭亡了，他们将取出试管内储存的植物细胞，重新培养。科学家们需要进行大量的实验，才能维持生存、净化环境，稍有不慎，生态危机就会出现。生物圈二号实验为世界瞩目，因为这项实验的成功不仅将对人类面临的环境危机、能源危机提出有意义的解决途径，而且可以有效利用现有资源，向宇宙空间、沙漠、海底进军。 http://cache.baidu.com/c?word=%C9%FA%CE%EF%C8%A6%3B%B6%FE%3B%BA%C5&url=http%3A//yjzy%2Ebhjy%2Enet/Article%5FPrint%2Easp%3FArticleID%3D787&b=0&a=16&user=baiduhttp://zxss.ynet.com/article.jsp?oid=2407395&pageno=1

美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的生物圈2号是一座微型人工 生态循环系统,因把地球本身称作生物圈1号而得此名。它由美国前橄榄球运动员 约翰·艾伦发起,并与几家财团联手出资,委托空间生物圈风险投资公司承建,历时8年,耗资1 5亿美元。 1991年9月26日4男4女共8名科研人员首次进驻生物圈2号,1993年6月26日走出 ,停留共计21个月,在各自的研究领域内均积累了丰富的科学数据和实践经验。来自英国、墨 西哥、尼泊尔、南斯拉夫和美国等5国的4男3女共7位实验人员在对首批结果进行评 估并改进技术后,于1994年3月6日二次进驻,工作10个月后于1995年1月走出。他们在这期间 对大气、水和废物循环利用及食物生产进行了广泛而系统的科学研究。 生物圈2号是世界上最大的闭式人工生态系统。它使人类首次能够在整体水平上研 究生态学,从而开辟了了解目前地球生物圈全球范围生态变化过程的新途径。更为重要的是, 它将作为首例永久性生物再生式生保系统的地面模拟装置而有可能应用于人类未来的地外星 球定居和宇宙载人探险 不过实践证明，该计划失败了 然而事实表明，“生物圈2号”的设想是不现实的。1993年1月，8名科学家进入“生物圈2号”一年多后，由于土壤中的碳与氧气反应生成二氧化碳，部分二氧化碳又与建“生物圈2号”用的混凝土中的钙反应，生成碳酸钙，导致其中氧气含量从21%降到14%；二氧化碳含量猛增。另一个意外是，“生物圈之号”运行3年后，其中的一氧化氮含量剧增到了79%，足以使人体合成维生素B12的能力减弱，危害大脑健康。 　　科学家还发现，除了藤本植物比较繁荣外，所有靠花粉传播繁殖的植物都灭绝了，大树也摇摇欲坠；昆虫除了白蚁、蟑螂和蝈蝈外，几乎都死了，人造海洋中生物生存情况略好于陆地；人造沙漠由于没有控制好降雨，变成了草地；“生物圈2号”下层的温度又大大低干预计的数字。1996年卫月卫日，哥伦比亚大学接管了“生物圈2号”。 　　科学又一次证明，地球是唯一孕育生命的星球。20多亿年间，地球上生物繁衍生息，存优汰劣，留存至今的动物约有数百万种·人类从诞生起，衣、食、住、行以及经济活动，无一不依赖这个星球，地球上的森林、湖泊、草原、海岸等自然系统，是人类赖以生存的基本环境。目前，人类还无法用人工方法保持地球的活力，没有人知道怎样建造一个脱离地球自然环境，而又能让人类休养生息的生态系统

等一下

看来目前人类的一切生活来源都离不开地球,保护地球,已经迫在眉睫!!!!

生物圈2号（Biosphere 2）是美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的一座微型人工生态循环系统，因把地球本身称作生物圈1号而得此名，它由美国前橄榄球运动员约翰u2022艾伦发起，并与几家财团联手出资，委托空间生物圈风险投资公司承建，历时8年，耗资1 .5亿美元。生物圈2号内的生态群落： 生物圈2号有5个野生生物群落（热带雨林、热带草原、海洋、沼泽、沙漠）和两个人工生物群落（集约农业区和居住区）。它们以地球北回归线和南回归线间的生态系统为样板，分别由美英生物和生态学家设计而成。约4000个物种 圈内共有约4000个物种，其中动物（包括：软体、节肢、昆虫、鱼类、两栖、爬行、鸟类 、哺乳等）、植物（包括浮游、苔藓、蕨类、裸子和被子等）约3000种，微生物（包括细菌、粘菌、真菌、微藻等）约1000种，它们分别来自澳大利亚、非洲、南美、北美等地。各个野生生物群落中的生境并不一致 该系统内既有高大的树木（如红树），也有矮小的灌木草丛植物，错落有致、憩静秀美。各个野生生物群落中的生境并不一致，它们分别有4、6、4、4、6种生境，如海洋有海滩、浅咸水湖、 珊瑚礁和海水等4种类型。生物群落间均有相对独立的生态区将它们互相隔开，例如，热带草原和沙漠间有一簇灌木丛而相对隔离。为了保护各个群落不受环境胁迫，在其周围种植了耐性强的植物，例如，热带雨林的三周围是浓密的姜科植物，从而保护内部树种免遭侧面强光照 射，而与海洋的界面间种有竹子来抵御盐分渗入。 为了尽量贴近自然环境，该圈中的土壤、草皮、海水、淡水均取自外界的不同地理区间，通过 一定的人工处理再利用。例如，实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适当比例配制而成的。 生物圈2号中选择植物的标准主要考虑动物消费者的生命保障、分类多样性、物理 参数、植物的可利用程度和美学价值。为了适应达尔文的自然选择过程，植物种类开始时比 系统能支撑的要多一些，这样可以补偿物种的遗失或灭绝，并最终促进系统的持续稳定。生物圈2号实验历程1991年9月26日首次进驻 4男4女共8名科研人员首次进驻生物圈2号，1993年6月26日走出 ，停留共计21个月，在各自的研究领域内均积累了丰富的科学数据和实践经验。来自英国、墨西哥、尼泊尔、南斯拉夫和美国等5国的4男3女共7位实验人员在对首批结果进行评估并改进技术后，于1994年3月6日二次进驻 工作10个月后于1995年1月走出。他们在这期间对大气、水和废物循环利用及食物生产进行了广泛而系统的科学研究。生物圈2号是世界上最大的闭式人工生态系统。它使人类首次能够在整体水平上研究生态学，从而开辟了了解目前地球生物圈全球范围生态变化过程的新途径。更为重要的是， 它将作为首例永久性生物再生式生保系统的地面模拟装置而有可能应用于人类未来的地外星球定居和宇宙载人探险。神经系统 生物圈2号的“神经系统”是一个完整的计算机数据采集和控制系统，它是从位于居住区的指挥室辐射出的微处理机网络系统。这一内部“神经系统”通过信息通路与外界附近的“飞行控制”楼内的计算中心相联通。该楼作为分析中心而成为生物圈1号 和2号间获取分析数据及通讯的主要窗口。居住区内的指挥室通过遍布圈内的5000 多个传感器（每15分钟记录一次并读入无限增长数据库）能够有效地控制所有主要的操作参数，如温度、湿度、光强、水流量、pH值、CO2浓度、土壤湿度、仪器运作状态等，并能进行 数据传感器及所有报警装置的状态显示。每件装置均有手动控制开关以防“神经系统”任何部位的失灵。 尽管整个圈内为热带气候，但由于不同生物群落的冷暖要求不同，因此，各自又有相对独立的温度。海拔1200m的沙漠上 由于生物圈2号位于海拔1200m的沙漠上，其外围大气压不是标准压力101.3 kPa，而仅约为88.2kPa，因此，其内压只能略高，即为88.24kPa。利用机械系统模拟地球自然环境，例如制造海洋波浪、潮汐、溪流、瀑布以及按照季节要求控制风、雨、湿度等，并控制盐分梯度及营养循环速度和进行海水淡化。 最初，生物圈2号实验目的是研究人类及多种生物（植物和动物），在密封且与外界隔绝的人造系统中，是否可以经由系统内的空气、水、营养物的循环与重复使用下而能够健康、快乐的生存下来。确认“生物圈2号”实验失败 在1991至1993年的实验中，由于研究人员发现：生物圈2号的氧气与二氧化碳的大气组成比例，无法自行达到平衡；生物圈2号内的水泥建筑物影响到正常的碳循环；多数动植物无法正常生长或生殖，其灭绝的速度比预期的还要快。经广泛讨论，确认“生物圈2号”实验失败，未达到原先设计者的预定目标。证明人类离开了地球将难以永续生存 这证明了在已知的科学技术条件下，人类离开了地球将难以永续生存。同时证明：目前地球仍是人类唯一能依赖与信赖的维生系统。 1996年，巴斯将生物圈2号交由美国哥伦比亚大学管理与规划未来的走向，做为生态学、环境变迁研究及教学的基地。哥伦比亚大学开始将生物圈2号既存的生态系统仿真实验及新的研究计划整合于一体并对外界开放，做为研究及学习中心，以探索我们人类生活与环境生态的互动影响。百度百科上有更详细和清楚的，我粘的

科学家把地球生物圈称作“生物圈1号”。为了更好地研究生态失去平衡的现象，美国在20世纪80年代，花费巨资建造了一个模拟地球生物圈的完全封闭的实验基地，这就是著名的“生物圈2号”。地点“生物圈2号”建在美国亚利桑那州的沙漠里。它是一座占地约1公顷的钢架结构的玻璃建筑，里面设有多个独立的生态系统：有一片小型的海洋，几块沼泽地、潟湖，一片沙质的海滩，一片热带雨林及一片草场。“生物圈2号”与外界完全隔绝，只有太阳光可进入。这样，在这个生物圈内，植物可为动物提供生存所需的氧气和养料，动物为植物提供二氧化碳，人则靠耕种作物、饲养动物获取食物，而泥土中的微生物又可分解动、植物的尸体及排泄物。这样不断循环，可形成相对稳定的生态系统。实验1993年1月，8名科学家进入“生物圈2号”。按计划，他们将在里面呆2年，一边从事科学研究，一边过完全自给自足的生活。2年中，除了最初带入一批物品外，其余的一切，都要靠他们自己来获取。他们还得设法调节和控制圈内的气温和气候。结果实验结果很不理想，由于缺乏坚定的实验理论，使得在一年后，土壤中的碳，温室中的氧气，建筑材料中的钙发生了一系列的化学反应。导致生物2号圈中的氧含量从21%下降到14%。由于没有调节好内部气候，使得粮食产量不足，科学家只好吃食物种子充饥，最后不得不撤离出这个生物2号圈。实验以失败告终。

科学家把地球生物圈称作“生物圈1号”。为了更好地研究生态失去平衡的现象，美国在20世纪80年代，花费巨资建造了一个模拟地球生物圈的完全封闭的实验基地，这就是著名的“生物圈2号”。地点“生物圈2号”建在美国亚利桑那州的沙漠里。它是一座占地约1公顷的钢架结构的玻璃建筑，里面设有多个独立的生态系统：有一片小型的海洋，几块沼泽地、潟湖，一片沙质的海滩，一片热带雨林及一片草场。“生物圈2号”与外界完全隔绝，只有太阳光可进入。这样，在这个生物圈内，植物可为动物提供生存所需的氧气和养料，动物为植物提供二氧化碳，人则靠耕种作物、饲养动物获取食物，而泥土中的微生物又可分解动、植物的尸体及排泄物。这样不断循环，可形成相对稳定的生态系统。实验1993年1月，8名科学家进入“生物圈2号”。按计划，他们将在里面呆2年，一边从事科学研究，一边过完全自给自足的生活。2年中，除了最初带入一批物品外，其余的一切，都要靠他们自己来获取。他们还得设法调节和控制圈内的气温和气候。结果实验结果很不理想，由于缺乏坚定的实验理论，使得在一年后，土壤中的碳，温室中的氧气，建筑材料中的钙发生了一系列的化学反应。导致生物2号圈中的氧含量从21%下降到14%。由于没有调节好内部气候，使得粮食产量不足，科学家只好吃食物种子充饥，最后不得不撤离出这个生物2号圈。实验以失败告终。

生物圈二号失败的原因和启示如下：失败原因：氧气未能顺利循环是导致生物圈二号失败的重要原因。由于细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧陪凳伏化碳经过化学作用，被生物圈二号的混凝土墙所吸收，又打破了芦携循环，致使氧气含量下降，不足以维持研究者的生命。启示：说明了生态系统的复杂性，人类不可能模仿自然建造出稳定的生物圈，只就表明人类只有一个适合生存的环境，也说明物质循环和能量流动是不能模仿的。生物圈2号简介：1、生物圈2号是美国建于陪凳伏亚利桑那州图森市以北沙漠中的一座微型人工生态循环系统，为了与生物圈1号（地球本身）区分而得此名。2、它由美国前橄榄球运动员约翰·艾伦发起，是爱德华·P·巴斯及其他人员主持建造的人造封闭生态系统。3、生物圈2号主要投资者为美国石油大王洛克菲勒委托空间生物圈风险投资公司承建，历时8年，几乎完全密封，占地12000平方米，容积达141600立方米，由80000根白漆钢梁和6000块玻璃组成，耗资1.5亿美元。4、生物圈2号建造地址为亚利桑那州图森市大沙漠。

很久之前我们介绍了人类史上第一次失败的太空殖民实验——生物圈二号的建立，这期视频神秘继续给大家讲解，这个实验是为何失败的，从这个试验中我们可以看到，其实人类真的离在别的星球建立殖民地不远了。毕竟是在1991年的实验，现在都2021年了。 上期我们说到了，生物圈2号被封闭以后实现了独立的运转，并且与世隔绝，除了阳光，地球的任何的物质和能量都无法进入这个生态密闭系统，而这4男4女科学家将要开始他们的新生活。 这8位科学家，其实并不知道自己究竟要在这个封闭的生态系统要生活多长时间，NASA给出的指令是越长越好，而这些人起初也是按照规划有规律的生活，首先是每天早上4个小时的维护工作，这个维护工作是维护整个生态圈的正常运转和粮食的播种及收割的工作，是保障他们能够生存的重要部分。 而下午的4个小时，就是这些科学家各自的研究和试验时间了，什么空气成分分析，水和土壤的分析工作等等，当然这里面有一个规定也很不人道，就是禁止这些男女恋爱，当然生孩子就更不行了，要说NASA也是，你都禁止了你还配对般的扔进去4男4女干嘛？ 所以这些人剩下的时间，除了看书看电影等 娱乐 活动，就没啥有意思的事了，但是你想啊，人非草木孰能无情，还没过多久就产生了两对地下的情侣，起初想的很好，不算恋爱，外国人嘛。观念比较开放，各取所需而已，但是想法是好的。 当然神秘说的都是实验的初期而已，虽然这里有最先进的农业生产方式，但是主要的作物还是以土豆为主，这也不怪 《火星救援》 里面，设定马克·戴蒙在火星上种了好几个月的土豆了，因为这种的生态环境，土豆的产量确实高，差不多是外面的5倍，当然他们还有饲养一些动物，像是鸡和鱼等，所以每个人的营养还是有保证的，但是你像小麦、水稻这样的作物，却无法继续下去，因为这样的环境，这样的作物没有种子，而最有意思的是，在实验之初，他们为了保持生态平衡，还带了一些害虫进来，结果，这些虫害竟然让他们的粮食减产了。 别说粮食了，差点连蔬菜都吃不上了，两年以后，整个生态圈能够提供的营养下降到了每个人80%的营养配额，当然这些科学家也算是意志力惊人，商量完以后，自觉地节食了，可是到了5个月的时候，这些科学家开始向外界报告，他们吃不饱了，饥饿感每时每刻都在侵蚀他们，虽然外界给了一些例如重新分配每日饮食配额的方法，但是这种饥饿感并没有结束。 要知道人一旦开始饥饿，基本就会开始本能丧失，变得易怒，虽然这8个人也算是意志坚定之辈，可是也不能免俗，只能尽量保持理智，但是随之而来的问题让他们感到更加崩溃，那就是整个生态圈的水循环也出现了问题，虽然还是每天对水进行过滤，可是最后基本没啥用了，而这样的情况直接导致最后实验结束的时候，这些科学家只能用红薯来当做食物，因为水出现了问题别说种不出菜来，很多的动物都死了，所以这些人最后被救出来的时候一个个都皮包骨头了，其中这4名男性的体重平均下降了18%，女性则是10%，有一名男性在进去的时候是一个200斤的大胖子，出来的时候只有不到150斤，这个减肥结果，相比还是挺满意的。 而造成这个原因是因为，NASA不让他们出来，如果不是后来的氧气出现了问题，可能还会要求他们坚持的，实际上在实验之初，整个生态圈的氧气含量就和设计的时候出入很大，每天的分析结果显示，氧含量一直都不稳定，不仅波动很大，而且一直都是呈一种下降趋势，而氧气浓度降低，二氧化碳的浓度肯定是上涨的，所以实验开始仅仅9个月的时候，整个生态圈内部的氧气浓度就从起初的20.51%到了16.9%，而这些科学家又坚持了3个月的时候，差不多是1993年1月的时候，整个生态圈的氧气浓度更是下降到了14.5%。 实际上这样的氧气含量基本和海拔4000米的高原差不多了，所以这样的情况直接导致了这8名科学家产生了缺氧的情况，甚至有人出现了类似于高原反应的情况，一度还十分严重，就算是长时间的睡眠，他们看起来也是精神萎靡的。更有甚者因为突然的窒息在睡眠中被惊醒。 当然这帮美国人的做法也挺硬气，NASA不管他们，他们自己也不打算坐以待毙，只能自己动手找原因，其实这8个人也都是参与了当初的设计工作，都知道这个地方就算生态再不平衡，也不可能氧气这么快的消失，所以经过一系列的推演和计算，他们把问题归咎到了地底的混凝土，这里地下的混凝土表面积高达10000多平方米，比两个足球场加起来都大，而这里面的细菌加上大面积的混凝土会造成大量的碳酸钙，所以他们一检测，这里的碳酸钙是外界的10倍，而这样的物质滋生了细菌，所以二氧化碳的浓度越来越高。 而这只是第一步，二氧化碳的高浓度，还导致了海洋中的珊瑚在消失，海水变得酸化，所以整座看似完美的生态圈已经基本被摧毁了，时间到了1993年的2月，这里面的二氧化碳的浓度已经是外面的十倍了，而当初带进去的25种主要脊椎动物，只剩下6种还存活，更别说昆虫了，而当蜜蜂和蜂鸟也都相继灭亡以后，靠他们传播花粉的植物也都灭绝了，然后他们没有办法只能修改人工降雨，把那一部分荒漠也改造称丛林和湿地。 但是这样的结果就是，一些藤蔓植物越长越疯，其中代表就是牵牛花，而当这些藤蔓爬上穹顶的时候，这些科学家的主要工作变成了清理藤蔓和杂草，不然粮食作物连光合作用都没有了，所以到了这一地步，生物圈2号的实验，基本宣告破产了，值得一说的是本来号称实验过程中永不开启的大门，因为突发状况太多，打开了24次。 虽然这些实验人员扛不住，撤出来了，但是NASA并没死心，所以在1994年的3月，他们修正了整个生物圈2号，又开始了新一轮的实验，这次放进去4男3女，但是结果并不好，还被两个研究人员，因为缺氧的问题砸坏了两块玻璃，NASA无奈只好撤换了所有的管理团队，可是这次试验只进行了6个月，就结束了，而这次的实验结果虽然没有公布，但是知情人士透露，这次造成了巨大的损失，不仅是设备的损失，就连人员都有了伤亡，所以NASA基本对这个实验彻底的绝望了。 虽然现在的人类还没法逃离地球生存，但是以现在的 科技 水平，神秘相信，如果我们重启生物圈实验的话，很大的几率是可以成功的，但是这个实验也告诉我们，生态环境被破坏的后果是多么的严重，谁能保证生态圈2号的悲剧不会在整个地球上上演。

失败了。正如第一个生物圈实验室一样，并不能维持它的平衡，在其中生活的生物之间并不能形成很好的生物链，各项能量消耗不能够及时得到补充，由于物种的不完整从而会导致生态系统失衡。从中的启示就是目前人类必须对生态环境问题重视起来，人类还无法建造一个脱离地球而存活的空间，因而只有保护好我们的地球。

生物圈2号是人类历史上的一次伟大尝试，是对封闭生态系统在外层空间支持和维持人类生命的可行性的探索，尽管这一尝试最终不了了之。但作为拥有好奇心的人类，我们有必要研究一下为什么会不了了之？从而更好地理解这个世界的运作方式。 首先，我们来看一下它的结构。生物圈2号占地面积约1.3万平方米，建筑最高点可达到27.7米，主体建筑包含5个生态系统：沿海沙漠、热带雨林、稀树草原、红树林湿地和珊瑚礁海洋；还有两座圆顶辅助结构，其屋顶通过上升和下降来调节由于昼夜温度交替造成的内外压强差；还有一个地下技术圈，用来运行和维护生物圈环境；还有20多个空气处理单元，用来调控生物圈中空气的温度和湿度。 仅从它的结构出发，我们很容易断言人类身处其中能够生存一相当长的时间，毕竟一切都设计得那么精致、完美。但事实上，没过多久，生物圈二号内二氧化碳浓度大幅度波动，高峰时二氧化碳的平均浓度为2466ppm，到低谷时二氧化碳浓度只有1060ppm；还有植物的光合作用也并不强烈，因而产生的氧气无法满足生物呼吸的需要，因为二氧化碳能够与钢筋混凝土发生反应而被固定成盐；另外还出现了许多如鱼类繁殖过快、沙漠区湿度过高、蚂蚁和蟑螂爆炸增长、授粉昆虫全灭、脊椎动物大部分死去、牵牛花覆盖整个雨林区、实验人员持续饥饿等破坏生物圈二号稳定性的事件。而如果依然保持封闭，实验人员和其他生物可能都得死亡，因此，不久就有氧气和其他物质输入其中，而这就代表着，这个计划的破产。 我们如果仔细地研究生物圈二号的结构，我们还是会发现一些不合理之处的，我们如果将它的结构与大自然进行比较的话，我们会发现，它的结构与作用关系远远没有大自然那么复杂，就像人造器官始终无法取代甚至媲美自然器官。例如，生物圈二号内各个生态系统的大小以及比例设计得不合理，如海洋和陆地的比例不对，海洋占比太少了；各个生态系统间的数据反馈系统不成熟；没有考虑混凝土建筑对大气的影响；各个生态系统之间的位置关系及排布方式不合理。 生物圈的结构和其具有的物质循环、能量流动和信息传递是很难模仿的，生物圈二号的失败正说明了这一点，而我们人类的健康生存依赖于生态系统良好的结构和功能。这就意味着：现在，只有在生物圈一号上我们才能持久地生存，如果生物圈一号像生物圈二号那样出现了这样那样的问题，等待我们的可能就只有灭亡。所以，现在我们还是要好好珍惜我们脚下的土地、头顶的天空。 不过，我们还是会继续探索人类在外层空间居住的可能。

在微小的闭式生态系统中生物地球化学循环速率显著加大，这是由于它缺乏地球生物圈所具 有的巨大贮存作用以及有机体与无机物的比率大大增加的缘故。即使在生物圈2号这样大的装置中，大气CO2（二氧化碳）的平均滞留时间仅为1～4天，而地球生物圈中则约为3年。生物圈2号中浓度为1500ppm的大气CO2（约为地球大气CO2浓度的4倍），约相当于100kg的碳，这一数量与圈内的生物量和土壤中的有机碳相比大大降低，分别为100∶1 和5000∶1，而地球中的相应比例分别为1∶1和2∶1。生物圈2号中CO2的波动范围为700～800ppm/d，一般为500～600ppm/d，有时会更低，这与季节、昼夜循环和天气变化导致的光合作用和呼吸作用的动态消长有直接关系。当光强（光合成光通量，PPF）达到一年的最低值时（16.8mol·m-2d-1），CO2的平均浓度为2466ppm；相反，当PPF达到最高值时（53.7 mol·m-2d-1），CO2浓度则达到一年中的最低值1060ppm。为了缓冲这一系统在第一年冬季低光照时的高CO2浓度水平，利用一套CO2循环系统首 先将它通过化学反应形成CaCO3，如需要时把后者加热到950°C便可释放CO2进入大气 。4个月间约有53880mol（相当于9450ppm）的CO2通过定期使用这一物化系统以CaCO3（碳酸钙）的形式沉积下来。这一沉淀可以间接说明约1%大气O2的下降（通过有机碳氧化和随后的CaCO3分离）。相反，1991年12月用来补偿大气泄漏的10%外部大气的加入影响较小，CO2浓度 暂时下降了200ppm，即为每天正常变化的1/3。CO2的浓度升高可导致海水酸度增加。为了避免此现象发生，在海水中分期加入碳酸钠和碳酸氢钠，这样可以保持pH值在7.7以上。表2：生物圈2号一年内总的农业生产量（kg）：蔬菜：菜豆8 甜菜叶273 甜菜根308 胡椒13 胡萝卜88 辣椒63 甘蓝83 黄瓜17 茄子155 羽衣甘蓝11 生菜9 洋葱107 小白菜12 雪豆1 南瓜籽8 西葫芦287 瑞士甜菜58 甘薯叶64 番茄288 冬瓜261粮食：水稻196 高粱131 小麦113淀粉类蔬菜：白薯198 甘薯1335 马兰加84 薯蓣20高脂肪豆类：花生24 大豆14低脂肪豆类：蚕豆63 蚕豆15水果：苹果1香蕉1024无花果39番石榴41金柑4 柠檬10酸橙4 柑桔6番木瓜639动物产品：山羊奶407山羊肉8 猪肉35 鱼10 蛋6 鸡肉8总计6630氧气动力学令人困惑不解。1991年9月到1992年6月间，生物圈2号中氧浓度从20.5 1%下降到16.95%，到1993年1月中旬时则为14.5%。基于医学忠告，1992年6月后的几个星期在圈内不断输入纯氧，使其浓度回到19%。氧气浓度下降主要发生在密闭后的前4个月，此时为18%，1 9 92年4月以后，O2浓度则以每月0.25%的线性水平下降。O2浓度下降的真正原因并不十分清楚，利用几种方法的氧气动力学研究仍在进行，包括研究圈内氧同位素的分布。生物圈2号气密性非常高。根据泄漏率和压力间的关系推知，年泄漏率为6%，而根据标记微量气体（SF6）逐渐稀释的测量结果证明，年泄漏率不超过10%。在最初的4个月中（19 91年9～12月），大气泄漏约10%，相应的外界气体于1991年末一次性注入。其它闭 式人工生态系统（如肯尼迪航天中心制造的生物量生产舱）每天的泄漏率就在1%～10%之间 。 野生区域内的植物生长旺盛，前9个月生物量就增加了60%～75%。在热带雨林，树冠庞大茂密，相连成荫，因而抑制了小型植物，尤其是肉质植物的生长。沙漠中的多年生草本植物生长迅速，这也证明干旱条件下沙土有利于多年生草本的生长。野生种数量起初有所下降，其中植物不到10%，陆地动物和昆虫不到30%，海洋种约为10%~20%。当食物网更为一体化且株冠成熟后，物种遗失的数量则减慢，且许多动植物在此时期 均有不同程度的繁殖。自从建立了生态系统后，人就作为主要捕食者来控制杂草和病虫害发 生并保持生物多样性。如果没有人的直接干预，在生物圈2号的初期运转期间，生物多样性必然会下降。 生物圈2号无论从规模、技术难度和复杂程度，以及所取得的效果来看，均堪称人类科学史上的一大杰作，受到国际上的普遍关注与赞赏。但近年来也遭到某些公众的严厉批评 。引起公众非议主要是由于主客观两方面的原因：（1）商业投资造成游人络驿不绝，给人一种缺少科学严肃性的印象；（2）遇到严重的阴雨天气和病虫害，造成欠收，开始时曾出现大气泄漏；（3）人们对他们的科学试验活动了解不多；（4）理论和实践经验不足；（5）行政管理不善，导致可以做的而没有去做。虽然生物圈2号计划实验目标并未达成，但是这也给人类上了很好的一课：大自然并非我们想象得那样简单，复杂巨大的系统关联中，可能每一缕轻风都是于生命所不可或缺的；人不是万能的，人类要依赖地球存活；人类要懂得顺其自然，要珍惜大自然的一切；才能与地球万物持续发展。 这个实验为什么会失败呢？科学家对此做出了总结：除了二氧化碳多、氧气少、水循环失调等原因以外，生物种类关系的失调也是重要的原因。原来，设计者虽然在“生物圈II号”内模拟了多种生态系统，但引进的生物却主要是生产者，动物、真菌和细菌的种类和数量都较少。传粉的昆虫死去了，有些植物就只开花不结果了。由于动物的种类和数量减少了，植物很少被动物取食，加之缺少细菌和真菌的分解，导致枯枝落叶大量堆积，物质循环不能正常进行。 比例严重偏小恐怕还有比例不对的原因,在真的生物圈中平均每人所对应的大气,水,植物等是那么的广阔,而二号呢?环境资源与人的比例严重偏小,就那点大气,水,植物等,哪怕就是生活一个人也已严重不够了,更何况是几个人.二氧化碳多、氧气少是结果而非原因,二氧化碳多、氧气少是因为植物相对太少了,不足以将人和植物自身产生的那么多二氧化碳转化并释放氧气.氧气的消耗速度高于产生速度,而二氧化碳的产生高于消耗.

1991年9月17日，来自美、英、德和比利时等国的4男4女进入“生物圈”2号，进行两年的全封闭研究。这8位志愿者在两年中除依靠外界7兆瓦发电厂供电外，其余一切都要按“生态系统”的“循环”准则，实行完全的自给自足。两年中，除伯恩特被脱粒机划伤手指暂离治病外，无一人离开过这玻璃城堡一步。这项计划的第二批研究人员已经进入。从现实看，“生物圈”计划的构想，与大型航天器的密闭生态型生命保障系统有不谋而合之处。所以美国政府对“生物圈”2号极为关注，并进行了严格的督察。专家普遍认为，在太空中，生物圈肯定要比冷冰冰的全金属轨道站要舒适得多，而且最大的优越性是不需或极少需要物资补给。遗憾的是，由于种种原因“生物圈”二号未能完成科学家们设想的试验计划，并在1996年宣布提前结束了实验。

因为生物圈二号当时已经完全不适合试验者的生存了。这说明生物圈二号没有能完全模拟地球重合系统，没有能提供与地球物质循环相同的循环。这说明想再造一个生态系统的难度是非常大的。

生物圈二号的动植物正在急速减少。

生物圈Ⅱ号，破坏了生物圈本身的整体性．使生物圈里的物质得不到循环．总起来说主要有下面三个原因：①元素化学循环失调．由于设计时的缺陷，使得土壤及其微生物，连同里面的动物和人呼吸释放的二氧化碳大大超过了植物所能利用的数量，而海洋来不及将多余的碳以无机盐的形式固定下来；植物制造的宝贵氧气又被大量的呼吸及分解过程迅速消耗．从而使得平衡失调；②物种关系失调．“生物圈二号”内由于缺乏相应的消费者和分解者，大量枯枝落叶面临清理问题．过度生长的热带雨林乔木触及了顶部玻璃，大有穿破玻璃之虞，引进藤本植物（如牵牛等）的目的是为了用作固定二氧化碳，却不料这些植物在高二氧化碳浓度环境下疯长，危及其他檀物与农田，所有花粉传播动物消失，使一些依靠昆虫传粉的植物不能正常授粉．引入的25种脊椎动物中有19种消失，从而造成失败．③水循环失调．第一批进住的“生物圈人”都是各路精英，唯独缺少种地的“农民”，虽然“生物圈二号”中农田区占了很大比例，但种出的小麦、水稻却不结籽，粮食供给成了问题，最后饿的“生物圈”人到了食红薯根的地步．其实，并不是里面的环境条件不适合作物种植，而是因为这些人不善种地．从而导致了“生物圈Ⅱ号”的失败．故选：C

1 我们的地球是一个最大的生物圈，可以被称作“生物圈一号”。实验是想检验能否和地球起的效果一样。所以叫生物圈二号。2 实验是在一个全封闭范围进行的，里面有人造的海洋，森林、农田等等，科学家在里面基本要依靠内部产生的物质生活。3 实验失败了，说明我们的生物圈地球是唯一的，现在还不能够替代。。主要是氧气含量不断下降造成的。生态系统崩溃。启示我们注意保护我们唯一的地球

说明了生态系统的复杂性，人类不可能模仿自然建造出稳定的生物圈，只就表明人类只有一个适合生存的环境，也说明物质循环和能量流动是不能模仿的