美國曾經做過一個非常著名的實驗，叫做生物圈2號，在1991年當時，美國花費1.5億美元，在亞利桑那州圖森市大沙漠歷時8年，建造了一個完全密封的房子，占地12750平方公尺。
這座建築面積12750平方公尺的人造世界裡，內部裝備了5種不同的自然生態環境:熱帶雨林、海洋、沼澤地、草原和沙漠。還有屏障以阻擋昆蟲入侵的區域——集約型農業生物區和人類住宅區。溫室中種植、放養了4000種不同的動物、植物和昆蟲。在這片農場土地上，種植著各種農作物。溫室中的其他植物有助於淨化室內的空氣，它們吸收氧化碳，提供氧氣和乾淨的水。除了生態群落區之外，還有兩個大氣擴張室（也稱作「肺」）組成。
室內設有一個冷藏系統，它與室外的冷卻塔相配合對室內的空氣和水進行冷卻，還有一個5.2兆瓦的發電機提供整座循環系統所需的電力。
因為是打造一個封閉的生態系統，所有門窗都進行了嚴格的密封處理，就連地面之下也澆築了厚達兩米的混泥土，這讓生物圈2號的氣密性非常高，年泄漏率不超過10%。（在之前的類似科學試驗中，單日泄漏率為1%到10%）
「生物圈2號」實驗的目的是想通過研究植物、動物、昆蟲，空氣、土壤、人類和一個大型空氣調節系統在這座溫室中的相互作用及影響，更好地了解地球生物圈的運作規律。通過這個實驗，科學家想要確認人類能否再造一個新的地球，以及當我們在移民外星的時候能否構建一個新的生態系統，所以也有人稱它為「火星殖民地原型 」。
與地球生物圈類同，生物圈2號在物質上閉環，通過工程手段禁止它與外界大氣和地下土壤進行物質變換。在能量上開環，允許太陽光通過玻璃結構供植物進行光合作用，同時引入電能供技術系統操作運轉。
在信息上也同樣開環，通過計算機系統、電話、攝像、電視與外界進行數據信息交換，並通過電視可以與外界工作人員及親屬進行面對面的交談，還可放映電影和收看商業電視節目。電能及熱控能源從外界通過氣密裝置輸送進來，當進行能量轉移時，不允許內外流體進行任何形式的交換或混合。
生物圈2號還被認為是繼登月計劃以後，美國實施的最令人激動的科學研究項目。一旦這個實驗成功，意味著人類將成為地球的「上帝」，擁有再造地球的能力，而且人類在移民外星的時候，也可以構建起人類生活的人工生態循環系統，滿足人類種群繁衍生息。
在生物圈2號建造完成之後，4男4女科學家被選中進入了生物圈2號，按照要求，他們需要在裡面無隱私封閉生活2年。
進駐的8位居民雖然事先花去幾年時間接受了相關培訓，擁有每年耗資百萬美元的技術支持，他們除了在裡面進行科學研究之外，還要一邊養雞養.鴨，耕種收穫，過著完全自給自足的生活。
兩年中除了提供第一批包括種子在內的物品外，其餘的一切都需要他們自己解決。能源，取自太陽能，氧氣，由他們種植的植物製造，糧食，靠他們自己在裡面種地獲得，這些科學家還將在溫室里養雞、小型豬和羊，以得到雞蛋、奶和肉類。甚至包括裡面的氣溫和氣候，也是由他們的行為來影響、控制。
他們所做的一切都是要保證這個微型人工生態循環系統的平衡，然而，沒有過去2年，這第21個月的時候，這些科學家就倉皇出逃，在2年期間，生物圈2號的大門還被開啟逾24次！
因為生物圈2號和地球是不一樣的，地球是具有自調節的能力的，而生物圈2號並沒有，這些都需要它們來去設法控制，從而完成系統的調節和平衡。
比如他們想多吃點肉 , 必須多養動物 , 而動物過多 , 糧食和飼料會緊張 , 氧氣的消耗會增加 , 空氣 中二氧化碳濃度會升高那麼他們自身的生存就會受到很大影響 。 這一切都需要科學家們做出周密的計劃和細緻的安排 。
所以，在入住之後，各種各樣的問題仍然接踵而至。比如技術問題（含氧量開始下降）、人與社會問題、生物問題（過分簡化）、管理問題等。
他們首先面對的，便是極度影響生活質量的糧食減產。蟲害猖獗更是無法遏制，到最後的日子裡，他們只能靠食紅薯根充飢，甚至有些時候，只能吃種子為生。
另外，圈內的大氣就一直處於不太穩定的狀態，最終志願者們的生命可謂岌岌可危。所以，這8位科學家才會想要出來，出來之後，這8位科學家平均瘦了11公斤，面孔瘦削、憔悴。
這個實驗的結果表示人類無法再造出一個新的地球，而且如果人類想要星際移民，以人類目前的科技水平，打造一個符合人類生活的生態循環系統。這也警醒了人類——我們必須要愛護地球。
其實生物圈2號之所以失敗，是因為生物圈2號其實就是一個別樣的永動機，想要希望在封閉的物質系統內，依靠外界能量的輸入，實現物質的自循環。這就註定了只能失敗。
因為按照熱力學定律，物資的回收率不可能是百分之百。每個循環都會有垃圾產生，參加循環的物質越來越少，最後使系統崩潰。這個實驗宣告了第三類永動機的失敗。
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