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发信人: syyt (钝剑~~幸福的所在), 信区: other
标 题: 生物圈2号,你还好吗
发信站: 听涛站 (2002年03月14日21:21:52 星期四), 站内信件
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?
生物圈2号,你还好吗
□本报记者 李虎军
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,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。
图片说明:
图一:迄今为止,生物圈2号已经接受了上千名哥伦比亚大学和其他大
学的学生进行地球系统科学方面的研究。另外,从今年6月开始,哥伦比亚
大学还将以生物圈2号为基地,招收环境事务方面的公共管理硕士(MP)
。
自1996年11月开始,生物圈2号开始接待游客。每年慕名游览这
个“沙漠中的玻璃屋”的约有18万人。不能亲自前往的,也可以登陆生物
圈2号的网站(www.bio2.edu)来一次虚拟旅行。图为生物圈
2号外景。
生物圈2号也吸引了中国科学界的目光,中国国家自然科学基金委员会根据林光辉博士
在生物圈2号的科研成绩提供了为期三年的海外青年科学家合作基金,邀请他回国与中
科院植物所合作开展中国北方陆地生态系统与大气圈相互作用的研究。
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