生物圈2号曾被誉为人类今后的太空生活基地的一个模型可是批评人士现在认为外界是上当受骗了

去年9月，4男4女进入了生物圈2号——一个位于亚利桑那沙漠中的“生态玻璃罩”——在这个微型世界的天地内开始了为期两年的实验生活。“生物圈2号”这个实际上是由玻璃与钢材构筑成的密封结构，曾被誉为人类建造过的最大的自给自足式全封闭生态系统：一项意欲更多地了解地球环境是如何运转的大胆尝试及为人类今后建立太空生活基地提供的样板。传媒的报道也是一片赞誉之声：“这是自肯尼迪总统发起登月航行计划以来美国所将进行的最为激动人心的科研项目”，美国的《发现》杂志如是评介道。

现在，也就是这项实验刚进行了6个月之后，对于“生物圈2号”的看法已发生了变化。尖锐的、甚至是带有敌意的批评已取代了一边倒的赞扬之声。“太空生物圈公司”（以下简称SBV），代表这项实验项目的一家私营公司，已在报刊、杂志上被指控为“隐瞒了这项实验的真正意图”，“在实验项目所谓的生态纯洁性问题上弄虚作假”及“在该项目的管理上狂热有余而科学性不足”。毫无疑问，SBV公司对批评一直是很敏感的，比如，一些公司的前雇员及合同承包商刚向报界发表谈话之后即收到了公司对他们的起诉书。SBV对它所采取的行动的解释是“防止独家消息被泄露的正当措施。”

所有这些火药味很浓的报道造成的后果之一是导致人们对这项研究项目科学价值的适当关注，对此一贯持否定态度者则不在其例。马萨诸塞大学的生物学家林恩 · 马古利斯（Lynn Margulis）称“生物圈2号”是投机资本家一个冒险性项目，其本身固不乏吸引人之处，但无论从哪方面、从哪个角度来讲都不是科学研究，纽约州立大学的生态学家拉里 · 斯洛博金（Larry Slobodkin）认为“这是人们在一个非常古怪的、几乎类似监狱般的环境中聚居生活的一次操练。”他同时指出，不管“生物圈2号”可能会进行哪些实验，它们都不是真正的科学，因为缺乏对这些实验的控制手段。

正当传媒忙于进行这种显而易见的180°态度大转弯时，一个科学咨询委员会也正在评估该项目并为之拟订研究目标。该委员会主席、美国国立博物馆对外事务助理秘书汤姆斯 · 洛夫乔伊（Thomas Lovejoy）表示，委员会要在今年夏天拿出它的报告。“它基本上可算是有效科学项目，但其中也有些有待确定的东西。”该委员会8个成员中无一人与SBV公司有过任何合同关系，委员会的报告也将独立发表。“该报告若想在科学界中站得住脚，这些都是必须的条件。”洛夫乔伊指出。

“生物圈2号”是人们长久以来就一直存在的对于封闭式生态系统兴趣的最新体现。对“生物圈2号”来讲，所有以前这方面的范例，不仅规模上小得多，且从生态学角度上来讲也要简单得多。

“生物圈2号”1、2公顷地域中的一部分是专门划出供精耕细作用的。生物圈公民需靠它种粮食为生，他们还养了鸡、猪及羊以作为肉食与奶的来源。废弃物将用作农作物的肥料而加以利用。其余的空间则辟为5种不同的动、植物栖息环境：雨林、热带草原、沙漠、沼泽地及海在同一块天空下依次衔接在一起。约4，000余种类的植、动物及昆虫在这里相互竞争以寻找自身的位置。

“生物圈2号”的复杂性被认为既是其长处同时也是其弱点。就研究生态系统的稳定性及其相互间的作用关系以及碳是如何通过植被、大气与海洋而得以循环即它的动力而言，“生物圈2号”是个最完整的实验模型。可是，有些研究人员则抱怨讲它太完整、太复杂了。他们问道，假如生态学家连更简单的生态系统也还未能搞清楚，又怎能指望他们能掌握得了如此复杂的“生物圈2号”呢？

“有太多的人想把生态系统一个一个分解开来以便弄清它是如何运作的，”亚利桑那大学的生态学家、SBV公司该项目的长期合伙人托尼 · 伯吉斯（Tony Burgess）回答说，“作为一个自然学家你必须先接近它，然后你才能从中获取某些重要信息。这是个封闭式系统，一个理想的生态试管。”

许多研究人员同意他的说法。如佛罗里达大学的霍华德 · 奥德姆（Howard Odum），一位生态系统分析学科的领头人物，就说：“这是件美好的事物，有必要加以研究。”然而，使他担忧的是，光为操作这幢建筑已耗费T8位生物圈公民的大量精力，那么他们还会有时间收集各项研究数据吗？

受人为因素干预过的大气

在与“生物圈2号”公民的一次电话谈话中，艾比盖尔 · 阿杯（Abigail Alling）认为这不必担忧，至少从长期来看是这样。“在‘生物圈2号’封闭前，我们的注意力都集中在它的设计及建造上，”她解释说，“封闭后，我们则必须学会如何操作它，人们好像忘了这一点。”现在，“生物圈2号”的公民们相信，他们已掌握了操作方面的技巧，并可以将注意力转向科研了。阿林指出，无论如何，这两者之间也并不总是存有一个明确的界限的，比如说，监测海的化学变化或大气中二氧化碳含量的变化所取得的数据资料就不仅对操作而且对研究有用。

与现实世界的情况一样，“生物圈2号”的碳循环是人们关注的焦点，也是这项研究的重点所在。在“生物圈2号”的大门封闭前及封闭后的数月里，圈内大气中二氧化碳含量曾急剧上升。如同安装那台用来降低二氧化碳浓度的化学回收装置一样，这也引起了许多传媒的关注。

使用机械装置来帮助碳循环看来是违反这次研究的精神的。当初秘而不宣、将这台机械装置置于人们视线之外的雨林地区，这种做法曾是招致许多传媒批评之根源。有些SBV官员现在也承认此事处理欠妥，然而不管怎样，大气中二氧化碳含量在12月份降了下来，而那台机械也在一个月后关机停用了。

地球的碳循环机制至今仍未被人们充分所了解，在面临潜在的全球变暖威胁的今天这已成为一个急迫的、极待弄清的问题。“我们需要好的、合乎现实的碳循环模型，我们还需要真实的数据。”加利福尼亚大学的丹尼尔 · 博德金（Daniel Bodking）指出，“可我们什么都没有。”比如说，博德金与他的同事最近研究证明，被广泛使用的有关森林所储存的碳数量的估计显然过高了，在有些场合这些估计数竟比实际数量要高出1倍之多。“在这种情况下，我们怎么可能建立起符合实际情况的模型？”他问道，“‘生物圈2号’是人们试图建造一个复杂的封闭系统的首次尝试，在这个系统里你将可学到足可赖以建立起这种模型的许多东西。”

博德金及其同事最近开始与SBV展开合作。“我们的目标是要能预报“生物圈2号”内大气二氧化碳含量、误差精确到20%以内，”他指出。大气、植被及海中碳含量数据将由生物圈公民及自动监测装置来采集。一个碳循环模型就会逐渐地建立起来并不断为观察所检验。假如它起作用，那么它将是系统与模型之间第一个匹配物。

即便如此，想用“生物圈2号”这个模型来推断出地球的碳循环运作看来也不大可能，因为圈内生物栖息环境之间的那种平衡与圈外的情况并不一致。与地球的情况相比，“生物圈2号”内的大气与海洋规模之小不成比例。“不过，能建立起一个符合实际的模型毕竟将是重要的第一步，”博德金指出。

8位生物圈公民中没有一位是公认的生态学家或生物地球化学家，这也是“生物圈2号”项目的科学有效性有时受到质疑的一个原因。博德金认为，这不应是个问题。“只要外面有一个恰当的科学家小组在和他们一起工作，照样可以取得真正的科研成果。”

由美国国家癌症研究院斯蒂芬 · 奥贝恩（Stephen O'Brien）牵头、包容了各派生态学家在内的一个团体就是这样一个小组。奥贝恩最初曾对与“生物圈2号”项目保持联系的必要性有过怀疑，但他后来逐渐意识到了该项目所能提供的非同一般的机会。“这是座精心设计成的人工岛”，他指出，奥贝恩小组的兴趣在于与外界相隔离的植物及昆虫群体的遗传研究方面。时间必定会使小的生物种群丧失其遗传变异性，这是一种可导致其严重丧失对病害抵御能力的趋势。这些遗传学家们希望能组织对这些标本的采集，待1993年9月“生物圈2号”开启时——假如它确实按预定计划完成实验的话一对它们的DNA进行分析。

在“生物圈2号”封闭前，每种植物的分布是经过全面研究考虑的，这主要是由生物圈公民琳达 · 利（Linda Leigh）负责完成的。“获取原始资料是极其重要的，”田纳西大学生态学家斯图尔特 · 皮姆（Stuart Pimm）指出，“假如他们能自始至终地作好观察记录，我们肯定将学到一些有趣的东西。”与SBV及“生物圈2号”项目并无直接联系的皮姆相信，那些数据将可能有助于解决生态学中一些关键性问题。

在实验生态学家圈子中有一种很流行的观点，即认为一个生态系统越复杂，它就越稳定。举例来说，雨林就是这样的一个复杂生态系统，它一处受破坏产生的影响会在另一处得到补偿。可是，约摸近20年来理论生态学家一直辩称讲实际情况正相反，即生态系统越简单则越稳定。他们将雨林比作用纸牌搭成的房子，认为即使是极小的破坏也会导致其整个结构的倒塌。皮姆认为，有关“生物圈2号”生物栖息环境发生的变化情况记录将可平息这场争论。

一个肯定会出现的结果是物种将会灭绝。举例来说，在一些海岛发生因引进动物而反使其生态系统遭蹂躏的情况后，科学家们一直在尝试恢复这些海岛的生态系统。当这个人工建造的生态系统摸索出其相互制约的基准线时，一些物种必然已消失了。因为“生物圈2号”正是这种重建后生态的一次大规模试验，SBV计划人员已将此视为一个重要的科研领域。

“像‘生物圈2号’那种能获取大量的有关重建生态学数据资料的机会实在太少了，”皮姆指出。皮姆本人是该领域的一位权威。与皮姆一样，洛山矶加利福尼亚大学的贾雷德 · 戴蒙德（Jared Diamond）也对“生物圈2号”项目极感兴趣。然而，使他存有疑虑的是，“玻璃罩”内是否有足够的人手会日复一日地对生物群体的变化情况进行观察、记录？有关物种灭绝出现的顺序、死亡的日期这方面的数据资料的重要性是众所周知的。

对外关系未处理好？

总的讲来，许多研究人员都同意，“生物圈2号”代表的是有效科学。不过他们都更重视它带来的希望，并担心这项实验可能会无法坚持到底。他们对自身或自己的同事未能在该项目的规划初期就参与其中也感到惋惜。科学咨询委员会只是在最近才被委以拟订该项目科研目标规划职责这一事实表明，科学性被忽视了、“公平地说，至今为止，该项目还只是项权宜之计，而非深思熟虑之产物。”

SBV官员为这种说法进行辩护，即“生物圈2号”密封前建筑上的迫切性影响了对科学性的考虑。不管怎么说，全面性的预算超支及时间上的一再推迟给项目组织人员施加了巨大的压力，迫使其草草地将这1.5亿美元项目完工。美国国立博物馆的海洋生态学家瓦尔特 · 艾迪（Walter Adey）曾是“生物圈2号”的海及珊瑚礁的主设计师，他后来因工程的科学性被“偷工减料”而辞职不干了。“工程及结构设计要比其它方面的预算更重要，”他指出。

艾迪相信“生物圈2号”的科学潜力还可得到拯救，但需对计划作出修改并投入更多的资金。一年前，当艾迪退出该项目时，他曾向SBV的财务主管爱德华 · 巴斯（Edward Bass）呼吁，在时间还不太晚时快采取行动。这也是造成巴斯给洛夫乔伊（Lovejoy）及其委员会独立制订他们的研究计划的部分原因。

当《发现》杂志把“生物圈2号”项目比作阿波罗登月计划时，这看法或许比大多数人的想法要更为恰当些。SBV的研究人员称该项目“可行”这一态度确使人回想起了全盛时期的美国宇航局。然而这也是事实，即在阿波罗登月计划中，技术与工程显得比科学更为重要。SBV对洛夫乔伊的委员会所作的建议的反应——假如不是在2年的实验期中作出，那么将会在未来类似项目中作出——将决定“生物圈2号”的科学极限值。

［New Scientist，1992年4月4日]