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第八章 封閉系統 8.4 巨大的生態技術玻璃球

第八章 封閉系統

8.4 巨大的生態技術玻璃球

測試的結果非常令人鼓舞。艾倫在他9月12日的日記中寫到:「看起來,我們——植物、土壤、水、陽光、夜晚還有我,已經接近了某種均衡」。在這個大氣循環達到100%的有限生物圈中,「可能原本都是由人類活動產生的」47種微量氣體的含量降到了微乎其微的水平,這是因為小棚屋的空氣是透過植被土壤傳送的——SBV把這種古老的技術現代化了。跟舍甫列夫的實驗不同的是,當艾倫走出來的時候,裏面的空氣是清新的,完全可以接納更多的人進去生活。而對於外邊的人來說,吸一口裡面的空氣,就會震驚於它的濕潤、濃厚和「鮮活」。
不過,它一定會很壯觀!他們一定會建成它!憑藉艾德·巴斯的進一步資助,他們也做到了,總共追加了一億美元。這個8人方舟的工程,於1988年正式動工。協作牧場人把這個宏大的工程稱為生物圈二號(Bio2),我們地球(生物圈1號)的盆景版。建成這個「盆景」耗費了三年時間。
跟NASA不一樣,協作牧場人解決問題靠的不是技術。他們的想法是儘可能多地在密封的玻璃圓頂屋內添置生物系統——植物、動物、昆蟲、魚還有微生物,然後,依靠初始系統的自我穩定傾向自行組織出一個生物圈的大氣。生命經營的事業就是改造環境使其有益於生命。如果你能把生物聚攏成為一個群落,給它們充分的自由製造自己茁壯成長所需的條件,這個生物集合體就能夠永遠生存下去,也沒九_九_藏_書有必要知道它是怎樣運轉的。
艾倫的試驗數據表明,人類可以在這個小屋子裡生活一段時間。後來,生物學家琳達·利在這個小玻璃棚里過了三個星期。在21天的獨居結束之後,她跟我說:「一開始我擔心自己是否能忍受呼吸裏面的空氣,不過兩個星期之後我就幾乎不再注意那裡的濕氣了。事實上,我感到精力充沛,更舒適,也更健康了,也許是因為密閉植物清潔空氣、製造氧氣的天性使然。而大氣即使在那個小空間里,也是穩定的。我覺得這個測試模塊完全可以持續兩年的時間,而且大氣還不出什麼問題。」
還沒有人建造過這麼大的生命體。就連高梅茲那時也還沒有建造他的珊瑚礁。協作牧場人對克萊爾·福爾索姆的生態球也只有個模糊的概念,而對俄羅斯的生物圈三號試驗的了解就更少了。
1988年9月,約翰·艾倫把自己封閉在這個裝置中進行了第一次試驗,為期3天。跟葉夫根尼·舍甫列夫那勇敢的一步類似,這也是一次基於信念的行動。雖然是通過理性的推測精選出來了植物,但這些植物作為一個系統怎樣才能工作得好,卻是完全不受控制的。和高梅茲辛苦得來投放順序相反,SBV的傢伙們只是把所有的東西一股腦兒往裡一扔。這個封閉的家園至少能依靠某些個品種的植物來滿足一個人的肺活量。
那種比較合適的失控狀態,發端于靠近新墨西哥州聖達菲的一家年久失修的大牧場。在二十世紀九*九*藏*書七十年代早期,也就是公社最繁榮的時代,這家牧場收攏了一群文化不適應的典型叛道者。當時,絕大多數公社都在隨心所欲地運轉。而這個被命名為協作牧場的大牧場並未隨波逐流。這個新墨西哥州的公社要求其成員遵守紀律,辛勤勞作。大災變來臨時,他們不是聽天由命,怨天尤人,而是致力於研究怎麼做才能擺脫社會的疾患。他們設想出幾個製作巨型精神方舟的方案。那異想天開的方舟設計得越是宏大,大家對整個的構想就越感興趣。
下一步:要想為8個人無限期地提供庇護、食物、水和氧氣,這個瓶裝世界要有多大?
約翰·艾倫和另外一位協作牧場人馬克·尼爾森設想在不遠的將來,將火星空間站建成一個巨型封閉式系統瓶。艾倫和尼爾森逐漸推演出一種名為生態技術的混合技術,這種混合技術基於機器和活生物體的融合而建立,旨在支持未來人類外星移民。
在這三周的時間里,棚屋裡那些精密的監測設備顯示,無論是來自建築材料,還是來自生物體的微量氣體,都沒有增加。儘管總的來說,大氣是穩定的,但它也很敏感,任何微小的變異都能輕易地引起它的波動。當利在棚屋動土收紅薯的時候,她的挖掘驚擾了製造二氧化碳的土壤生物。慌亂的蟲子們暫時改變了實驗室中的二氧化碳濃度。這是蝴蝶效應的一個實例。在複雜系統中,初始條件的一個小變動都可能放大,大範圍影響到整個系統。這個原理通常是用這樣來read•99csw•com說明的:假設北京的一隻蝴蝶扇動了一下翅膀,就會在佛羅里達引發一場颶風。而在SBV封閉的玻璃棚屋裡,蝴蝶效應是小規模的:利動了動手指,就擾亂了大氣的平衡。
3英畝!那個透明的容器必須得像阿斯托洛圓頂體育館那麼大了。這麼大的跨度至少需要50英尺(15米多)高的穹頂,外面再罩上玻璃,它真會成為一個不尋常的景觀。當然也相當昂貴。
在離開牧場之後,協作牧場的成員仍在繼續努力實現這隱秘的生活方舟的夢想。1983年,德克薩斯州的艾德·巴斯,前牧場成員之一,利用家族非常雄厚的石油財富的一部分,為建造這個方舟的實證原型提供了資金。
他們對上火星的事是極其認真的,而且已經開始解決細節問題了。為了去火星甚至更遠的地方旅行,你需要一組工作人員。到底需要多少人呢?軍事長官、探險隊領隊、創業經理、還有危機處理中心的人對此早有認識。他們認為,九九藏書對於任何一個複雜、危險的項目來說,最理想的團隊人數是8個人。超過8個人,會造成決策緩慢和耽擱;而少於8個人,突發事件或者疏忽大意就會變成嚴重的阻礙。艾倫跟尼爾森決定採用8人一組制。
實際上,不僅它們不知道,生物學家們也並不真正知道植物到底是怎麼工作的——它到底需要什麼,又生產出了什麼——也根本不知道一個封閉在小屋子裡的分散式微型生態系統到底會怎樣運轉。他們只能依靠分散的、不受控制的生命自己理出頭緒,從而達到某種自我加強的和諧狀態。
這個小團體——如今自稱為太空生物圈企業SBV——利用艾德·巴斯資助的數千萬美金,在二十世紀八十年代中期,設計建造了一個小棚屋大小的試驗裝置。小棚屋裡塞滿了一個暖房那麼多的植物,一些負責水循環的別緻的管道,幾個靈敏的環境監控裝置的黑箱子,還有一個小廚房和衛生間,當然還有很九九藏書多玻璃器皿。
人類的需要是相當確定的。每個成年人每天大概需要半公斤食物,一公斤氧氣,1.8公斤飲用水,美國食品及藥物管理局(FDA)建議的維他命量,以及幾加侖用來洗涮的水。克萊爾·福爾索姆從他的小生態圈中得到推算結果。按照他的計算,你需要一個半徑為58米的球體——半是空氣半是微生物的混合液——來為一個人提供無限期的氧氣供應。接著,艾倫和尼爾森提取了俄國生物圈三號的試驗數據,並把它跟福爾索姆、索爾茲巴利以及其他人從密集栽培農業收穫的數據結合在一起。根據二十世紀八十年代的知識和技術,需要3英畝(大約1萬2千平米)的土地才能養活8個人。
想出了這個令人振奮的主意的,是公社的建築師菲爾·霍斯。1982年,在法國開的一次會議上,霍斯展示了一個透明球體太空飛船的實體模型。這個玻璃球裏面有花園、公寓,還有一個承接瀑布的水潭。「為什麼僅僅把太空生活看成是一段旅程,而不把它當做真正的生活來看待呢?」霍斯問到。「為什麼不仿造我們一直遊歷其中的環境建造一艘宇宙飛船呢?」換句話說,為什麼不創造一個活的衛星,來替代打造出來的死氣沉沉的空間站呢?把地球本身的整體自然環境複製出來,做出一個小型的透明球體在太空中航行。「我們知道,這是行得通的。」富有魅力的牧場領導者約翰·艾倫說道,「因為這其實就是生物圈每天在乾的事情,我們要做的,只不過是找出合適的規模。」