人类从农业社会开始，就在不断的消耗着自然资源，并留下一个个“生态足迹”，不过那时的脚印显得很浅、很小，甚至很快就会被大自然抹平。当进人工业革命时期，这个脚印在逐渐扩大、加深，在世界的许多地方，这个脚印已经很难去掉。进入二十世纪，人类社会在快速发展，对自然资源的需求与破坏也随之快速增长，生态脚印越来越大，越来越深，这些脚印散布在地球的各个角落，给曾经毫发无损的地球，留下了深深的伤痛。
是谁创造了这些生态脚印？是谁使这些脚印留在地球的脸上、身上？是谁还在让这脚印继续加深加大？不是别人，不是任何其他生物，是我们人类自己。
(3)“生物圈2号”的启示
20世纪80年代末期，美国耗资近2亿美元，在西南部的亚利桑那州南部高原地区的图森市，建造起一座与外界完全隔绝的巨型钢架玻璃建筑物，该建筑物占地1·3万平方米，大约有8层楼高，为圆顶形密封结构，人们将它称为“生物圈2号”。“生物圈2号”的名称来源于它的原始模型“生物圈1号”——地球。建造这样一个巨型建筑物的目的，是用于探测人类能否在一个封闭的生态系统中生活和工作，以及如何在这里生活和工作，并为探索太空移民的可能性提供参考。“生物圈2号”作为一个模拟地球生态环境的全封闭实验室，有热带雨林、热带草原、海洋、沼泽和沙漠5个野生生物群落，和两个人工生物群落即集约农业区和居住区组成。它以地球北回归线和南回归线间的生态系统为样板制作而成。整个生物圈内共有4000多种生物，其中有软体动物、节肢动物、昆虫、鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳类等，植物种类有浮游植物、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物等约3000种，微生物约1000种，这些生物它们分别来自澳大利亚、非洲、南美、北美等地。
这样一个人工生态系统内，既有高大的树木，也有矮小的灌木和草丛。各个生物群落的生境各不相同，例如海洋有海滩、浅咸水湖、珊瑚礁和海水等。不同的生物群落之间，有相对独立的生态区将它们互相隔离开，例如热带草原和沙漠之间，有一簇簇灌木丛起到隔离作用。为了防止不同群落之间的相互影响，在其周围种植了耐性强的植物，如热带雨林周围是浓密的姜科植物，能够保护内部树种免遭侧面强光的照射，而与“海洋”相接的地方则用竹子来抵御盐分渗人。
“生物圈2号”内部尽量按照地球的自然环境进行配置，对土壤、草皮、海水、淡水等均取自外界的不同地理区域，经过一定的人工处理再加以利用。例如，实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适当比例配制而成的。可以说，“生物圈2号”的生物多样性和群落生境的多样性，共同构成了一个相对协调的大生态系统。
“生物圈2号”中选择的动植物，主要考虑生态系统的物质循环和能量流动的维持，尤其注意保持动物消费者的生命保障、物种多样性和植物的可利用程度等。同时考虑到自然选择的过程，在植物种类的配置上相对多一些，有利于补偿物种可能发生的灭绝，以促进生态系统的持续稳定。
“生物圈2号”是一个完备的现代化超级实验室，它的指挥系统是一个完整的计算机数据采集和控制系统，它通过分布于不同区域的传感器与计算机中心相联通，时刻对内部的变化进行记录和分析。居住区内的指挥室通过5000多个传感器，能够有效地监控如温度、湿度、光照强度、水流量、pH值、C02浓度和土壤湿度等各种监测项目。“生物圈2号”虽然与外界隔绝，但通过电力传输、电信和计算机与外部取得联系。工作人员在“生物圈2号”内可以看电视，可以通过无线电通讯与外界保持联系。
“生物圈2号”原计划实验两年时间，全部计划分两次进行。1991年9月，首批8位科学家进入，按实验设计要求，在这个封闭的生命维持系统中开始了“居民”生活。他们自己动手做到自给自足，例如栽种自己需要的粮食，饲养牲畜、家禽和鱼类。在其他方面，如水和空气依靠自净达到循环利用，生活废物等也要进入食物链这条渠道，加以转化利用。8位科学家除了在生活上自给自足以外，还要从事科学研究，探究他们的家园内生态环境的变化情况。
在第一次实验进行到21个月时，8名科学家不得不暂时撤出，原因是氧气浓度以每月0·5%的速度不断下降，从21%一直下降到14%，与地球上海拔超过1200米的地方相似。这样的氧气浓度对于长期生活其中的研究人员，会造成身体危害，于是科学家们不得不撤出“生物圈2号”。
经过进一步的研究和总结，1994年3月有7位科学家再次进驻“生物圈2号”。工作10个月后，最终因为物质循环和能量流动的障碍，大部分脊椎动物死亡，25种脊椎动物死去了19种，蜜蜂等传粉昆虫也相继死亡，并造成依靠它们传播花粉的植物也随之死亡。而另一些植物如牵牛花则发生疯长，黑蚂蚁也因环境适宜而大量繁殖。降雨失控，人造沙漠变成了丛林和草地。空气再次恶化。一系列的变化，迫使科学家们被迫再次撤出，并宣告“生物圈2号”实验失败。不过，它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”。
“生物圈2号”实验尽管以失败而告终，但它作为世界上最大的密闭式人工生态系统实验，为人类再造生物圈取得了前所未有的经验。它作为一种永久性人工生态系统的地面模拟装置，为人类未来的地外星球定居，提供了重要的基础性研究。如今，它在哥伦比亚大学的管理下继续为科学研究服务。“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·克罗表示。洛克菲勒大学乔尔·科恩和明尼苏达大学戴维·蒂尔曼这两位科学家认为，“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。
“生物圈2号”的经验与教训同时告诫我们，在茫茫宇宙中，人类要想脱离地球这个家园到别处去谋生，并非易事。我们只有善待地球，保护地球，才是最好的选择。地球是我们唯一的家。
(3)离不开的家园
到太空去，自古以来就是人类的理想。希腊神话中的阿波罗是太阳神，阿耳忒弥斯是月亮女神，他们都是司掌光明的。太阳神和月亮女神的想象，在于解释太阳和月亮。我国嫦娥奔月的神话，体现了古人对探求月亮秘密的向往，月亮是一座广寒宫的大胆猜想，与今天知道的月亮状况有些接近，月亮确实是一个了无生机的星球。
向往离开地球，是古人对地外星体的一种探求欲望。今天的登月工程和各种太空实验，既有古人一样的想法，也同时有将来进行太空移民的雄心。无论是当年美国的阿波罗登月计划，还是前苏联的“和平号”空间站，和正在运行的国际空间站，都标志着人类具备了离开地球到太空去的能力。
“和平号”空间站是前苏联第三代载人空间站，也是人类历史上的第9座空间站。1969年，前苏联将“联盟4号”飞船同“联盟5号”飞船实行了对接，建成了“世界上第一个宇宙空间站”，但这些空间站的寿命都是短暂的。“和平号”空间站的建立，标志着人类实现了在太空的“永久性”居住。
“和平号”空间站的核心舱于1986年发射升空，后来又陆续对接了一系列实验舱，到1996年，组成了总空间近400立方米的一座空间站。经过10年时间的不断添砖加瓦，建成的“和平号”空间站是一个呈“T”型结构的巨大航天器，由一个核心舱和5个对接舱组成，全长32·9米，重约137吨。它在距离地球350～450千米的轨道上运转，约90分钟环绕地球一周。2001年3月20日，“和平号”空间站由于设备老化和缺少经费支持等原因，在度过它的15岁生日后，返回地球坠毁于太平洋。15年来，“和平号”空间站总共绕地球飞行了8万多圈，行程35亿千米，共有93次与货运飞船的成功对接，美国航天飞机也曾9次访问过它。先后46个科学小组在站上从事科学研究，共有俄罗斯、美国、英国、法国、德国、日本等12个国家的135名宇航员在空间站工作过。他们先后完成了23项大型国际科学研究计划，共进行了1·65万次科学试验，获得了大量重要的科学成果。这些研究和探测，大大丰富了人类对地球和宇宙的认识。
“和平号”空间站创造了宇航员在太空连续生活438天的新纪录，这一时间记录的意义非常重要，它意味着以第一宇宙速度足够宇航员从地球飞抵火星。另一位宇航员则创造了3次进入空间站，共生活748天的累计时间纪录。宇航员们共在“和平号”上进行了78次太空行走，在舱外空间逗留的时间达359小时。“和平号”空间站是人类历史上一次伟大的创举，它的体积最大，应用技术最先进，在太空的飞行时间最长，完成的科学研究活动最多。它为研究人类在太空的永久定居所作出的贡献是不可估量的。
继“和平号”空间站之后，美国提出了建造国际空间站的设想，这是一个以美国和俄罗斯为主导的国际合作项目。1998，国际空间站的第一个组件——“曙光号”功能货舱首先到达太空，之后其他太空舱相继达到，并实现了对接。2000年首批3名宇航员进驻国际空间站，开始了长期载人和科学研究。按照计划，国际空间站将在2010年建成。国际空间站建造过程中，除了直接从地面发射升空运送设备以外，美国的航天飞机在设备和人员运送中发挥了重要作用。
国际空间站的设计历时10年，共有16个国家参与研制。它的设计寿命为10～15年，完全建成后，总质量约438吨，长108米、宽88米，大致相当于两个足球场大小。舱内可载6名宇航员，以供进行长期的科学研究。空间站的运行轨道高度为397千米。
由于“和平号”空间站已完成其历史使命，国际空间站将成为人类进行太空资源开发和研究的重要基地，它将继续进行地球观测和天文观测，为人类了解地球提供科学依据，为进一步的太空探测积累资料。国际空间站作为人类在太空居住的一个巨型标志，将发挥重要的作用。
一方面人类在做着永久性载人空间站研究，另一方面，人类在探测着更遥远的外太空的秘密。
1977年发射升空的“旅行者1号”探测器，已在太空飞行了30多年，如今，它正以第三宇宙速度向太阳飞去，距离太阳约为162亿千米，是离地球最远的飞行器。
“旅行者1号”是一艘无人外太阳系太空探测器，重815千克。原来设计的主要目标，是探测土星、木星及其卫星与环。现在，它早已完成对这两颗行星的探测，并发回一系列照片和数据，已经进入太阳系最外层边界，并即将飞出太阳系，它的任务是探测太阳风。
