1991年，美国特意做了一个轰动全球的实验，把4男4女关在一起两年，再次打开房门，里边的情况直接让无数科学家傻眼了。 参加实验的8名成员包括罗伊·沃尔福德、简·波因特、塔伯·麦卡勒姆、马克·纳尔逊、萨莉·西尔弗斯通、阿比盖尔·阿林、马克·范蒂洛和琳达·利。他们来自不同专业背景，之前在生态研究和工程项目中积累经验。罗伊·沃尔福德是病理学教授，专攻饮食与寿命关系，1991年离开大学职位，负责舱内医疗监测和健康数据记录。简·波因特负责农业协调，曾参与封闭环境作物规划。塔伯·麦卡勒姆处理技术支持和数据分析。马克·纳尔逊管理废水循环系统。萨莉·西尔弗斯通参与资源分配和农业监督。阿比盖尔·阿林专注海洋生态维护。马克·范蒂洛负责设施工程保障。琳达·利研究植物多样性。这些成员从1987年起共同参与设施建设准备工作，包括测试水循环、引入物种和校准传感器。 建设期间他们测试了多个生态分区，确保初始条件符合要求。成员们分配具体职责，如监控土壤湿度、维护管道系统和记录气体成分。罗伊·沃尔福德特别强调低热量饮食方案，在实验前为团队制定营养计划。其他成员则负责特定生物群落的管理，例如海洋区盐度控制和雨林区植物移植。这些前期协作形成了团队基础，也为两年封闭生活设定了操作框架。 1991年9月26日，8名成员进入亚利桑那州沙漠的生物圈2号设施。该设施占地约1.27万平方米，包含雨林、沙漠、海洋、湿地和农田等分区，总投资约1.5亿美元。实验目标是验证封闭系统中人类能否实现自给自足，包括食物生产、水循环和氧气维持。初始阶段设施运行基本正常，作物开始生长，动物适应环境，气体循环保持稳定。 实验进行到半年后，问题逐步显现。氧气浓度从20.9%逐渐下降，到16个月时降至14.5%，相当于海拔约4080米的高度。这主要因为混凝土结构吸收了大量二氧化碳，同时土壤中微生物呼吸释放二氧化碳的速度超过植物光合作用产生氧气的速度。管理方在1993年1月和8月两次向舱内注入氧气以维持基本水平，这些操作最初未对外公开。 同时食物产量不足。作物受到光照减少和天气影响，收成低于预期。团队采用低热量饮食方案，成员平均体重下降约16%。在1992年11月，他们打开了舱内预存的应急食物储备以补充能量。授粉昆虫如蜜蜂全部死亡，导致部分作物无法正常结实。蟑螂和入侵蚂蚁种群迅速扩张，占据了设施多个区域。这些生态失衡相互影响，加剧了系统整体压力。 设施内二氧化碳水平出现每日波动，冬季达到4000至4500ppm。成员们持续记录数据并调整灌溉和通风参数，但无法完全逆转趋势。整个两年期间，团队维持了83%的食物来自内部生产，这一比例超过了某些传统农业社区的效率，但仍需面对营养限制带来的实际影响。 1993年9月26日实验结束，设施门打开。成员们体重减轻但部分健康指标改善，例如胆固醇和血压降低，免疫功能增强。实验数据显示封闭系统运行面临复杂挑战，包括气体平衡和物种互动的不可预测性。生物圈2号随后转为开放研究设施，1995年起由哥伦比亚大学管理，进行二氧化碳对植物影响等实验。 2007年设施产权变更，2011年亚利桑那大学完全接管，目前用于气候变化相关的大型观测项目，如景观演化观测站。罗伊·沃尔福德在实验后继续衰老和热量限制研究，于2004年因肌萎缩侧索硬化并发症去世。其他成员转向相关领域工作，简·波因特和塔伯·麦卡勒姆创立太空开发公司，阿比盖尔·阿林和马克·范蒂洛建立生物圈基金会从事环境保护，马克·纳尔逊获得生态工程博士学位，琳达·利专注雨林生物多样性研究。萨莉·西尔弗斯通参与教育项目。 这个实验为理解地球生态系统复杂性提供了实际数据，也为太空封闭环境设计积累了经验。生物圈2号如今仍是公开参观场所，每年接待大量学生和研究者。