在美国塔克森北部的圣卡托里拉山麓的丘陵中，有一座占地2.5英亩，由金属和玻璃建造的特大型温室，该建筑物称为生物圈Ⅱ号，它是一个私人投资三千万美元的密闭茧状物，八个志愿的“生物圈人”将在这个人造生态系统中生活两年，仅在出现紧急意外事件时才离开。

空间生物圈风险公司于1987年1月份开始建设这一项目。他们知道，空间移民生存的关键在于有一个自容的、封闭的环境。空间探险者和开拓者可以在该环境中生存较长的时间而不从地球上再获取物资补给。该公司希望到1992年能够生产和销售小型的生物圈系统，目前除大公司支持这一空间计划外，潜在的支持者还有各大学和研究机构。

生物圈Ⅱ号是地球的缩小模型

生物圈Ⅱ号将于1989年下半年完成，它是地球的缩影。整个生物圈占地98000平方英尺，体积达5百万立方英尺，它将划分成七个不同的生态区或生物群落，包括农场区，热带雨林区，沼泽地、海洋、沙漠和人类居住区。人类居住区是一座4层的寺院式建筑物，其中建有八个生物圈人的生活区，实验室、办公设施、工厂和图书馆，生物圈人可以通过电子设备接收邮件和报纸，看电视和录像带，听立体声或在圈内工作。

紧邻人类居住区的南侧是一连串的穹窿状覆盖物，覆盖着占地面积2万平方英尺的农作物区。在农作物区的阶地上将种植庄稼、收获粮食、纤维和其他人类必需品，农场区还饲养着羊、鸡，“海洋”中还养有数百种鱼类，为生物圈人提供肉类食品，生物圈内还养有鸟类、两栖动物和昆虫以及多种植物。

生物圈Ⅱ号建筑的最高处在热带雨林区，该区占地2万平方英尺，高达80英尺，丛林中间有一座50英尺高的“山”，一条小溪从山上流下，经过一个瀑布，穿过丛林，流经长满深草和灌木的热带草原区，进入沼泽地，最后流入海洋。“海洋”的最深处深达35英尺，海洋北侧是珊瑚礁，人工波浪从珊瑚群上方卷过。生物圈的最南端是沙漠，它占据了生物圈Ⅱ号的其余地方。

生物圈经对流进行空气循环，在生物圈工程设计中，已考虑了高度差和结构的方向，还需要进行部分人工循环。生物圈内空气用专门设计的土壤颗粒反应器净化，这是一些3 ~ 5英尺高的容器，其中装着充满微生物的土壤。微生物可使经过土壤的空气中的有害气体分解成二氧化碳和氧气，避免了用化学剂清洁空气。

水的循环由人工和天然方法配合进行。海洋中蒸发的水蒸气上升到森林上方经冷却管冷凝后变成雨水落下来，成为从雨林区小山上流下的小溪的源头，水就这样周而复始地循环。其他循环也将保持平衡，如植物释放的氧气为生物圈人和动物呼吸的空气源源不断地补充氧气。植物吸收人及动物呼出的二氧化碳。人、羊、鸡等排泄物可作为农作物的肥料及鱼类的食物，作物和鱼类又转而为人食用。

控制环境

生物圈人每天约需花费四小时来管理圈内各个生物群落，其中一半时间花在种植管理农作物上，其它时间则用来进行各种科学试验，有一个个人计算机网络帮助他们工作。大约有5千多个传感器与计算机网络相连，监控生物圈内各个方面的情况，其中半数传感器用于维持生物圈内的生态平衡。

亚利桑那大学环境研究实验室的研究人士说，该项目原设计和建造承包商计划给每个生物群落配备一、台或数台PC机，像IBMPC/AT机或兼容机，并将计算机联成网络，完成输入/输出，探测数据，进行各种功能控制。专用计算机网络中即使有一台计算机失效，也不会波及其余，系统中的其它计算机仍将正常工作。数据将送到较大的监控计算机中处理，这台计算机将分析阚络内的全部信息，作出适当的智能决策，例如对温度、光线的控制，灌溉，二氧化碳/氧气控制。主计算机是一台小型机，或是386系列PC机。计算机可以报告任何一种有害气体出现的迹象。

生物圈人可通过任意一台专用计算机查询前一天或一周的数据。如查询某一生物群落在过去某个时刻的湿度和温度，计算机甚至可提供某片植物叶子在某一指定时间的温度。

光线控制也是很重要的计算机控制功能之一，生物圈顶部的玻璃和钢结构上安装有百叶窗，调节光线的进入量3计算机控制百叶窗的位置，使植物在不增加圈内热量的情况下，能够得到最充分的光照。如果生物圈的冷却系统失效，计算机会自动调整百叶窗的位置，防止圈内温度剧增。

计算机还用来控制昆虫，圈内将不使用杀虫剂，目前考虑的方案之一是增加生物圈内昆虫活动区的温度和湿度来杀死昆虫。已知有些昆虫在湿度为95%或更高时就不能存活，因此可以在局部地区达到这一高湿度，并可维持12小时的高湿度来杀死昆虫。用类似的方法还可以升高局部区域的温度，生物圈的研究人员指出：与施用杀虫剂相比，这种方法干净无害，有利于维持生态平衡。

像专用计算机一样，生物圈使用了众多当代技术水平的传感器，它们具有各种功能。农作物生态区灌溉系统的传感器可以测量土壤中的湿度，农作物生态区的专用计算机通过该传感器读取湿度数值，如果湿度低于一定数值，则打开灌溉系统，达到所要求的湿度后，系统自动停止工作。这种系统将使生物圈人免于用水灌溉作_的辛勤劳动，也可防止水的过分损失。

步子是否迈得太大？

怀疑者认为生物圈Ⅱ号没有必要建造得这样复杂，他们指出，到目前为止，仅有垒球尺寸大小的封闭生态系统成功地生存了较长一段时间，这种小生态系统有小虾、水藻和其它微生物，从这种小生态系统到生物圈Ⅱ号这种较大的生态系统中间的跳跃太大。他们也与生物圈工程计划人有相同的观点，就是目前为这一计划所研究的技术将可用于各个领域，其中也包括美国的空间计划。宇航局的行政官员正极有兴趣地注视这一计划，但他们指出，目前的这一计划与在其他星球上建造类似生物圈Ⅱ号的建筑还有相当大的距离，最大的困难在于把建筑材料送到月球或火星上。他们认为，只有在其它行星上发展了相应的工业后，可在外星球上制造建造生物圈的材料，才能建造类似生物圈Ⅱ号规模大小的自容系统。

尽管有人怀疑，空间生物圈风险公司对于这项计划仍很有信心，认为它可使研究人员成功地研究自然界的复杂作用。设计师们还预计这一计划可带来许多副产品，这将包括改善空气和水的净化系统，昆虫控制，以及新型的加热和冷却结构。两年的研究完成后，生物圈Ⅱ号可用来进一步研究环境，也可作为展览馆，用来提醒公众注意，对环境处理不当所带来的危险性。此外，还可向试验室销售较小型的生物圈，这些生态系统可为遗传工程提供安全的缩小模型，也可以用于研究二氧化碳含量增加对植物或其它生态系统的影响。

[Machine Design，1987年9月10日]