人类在太空中长期居住或者旅行，就什么都需要，吃的穿的用的乃至娱乐的，还有人的生理需求，这些都需要。因此现代科学就是致力于建造一个生态圈，能够在太空中形成良性循环，人类吃喝拉撒吸都能够循环使用。

那么能供人类持续存活的完整生态系统至少需要哪些生物？

在生态系统当中，主要有3重角色，一是生产者，负责把其他形式的能量变为生物质能，储存起来，其中最大的群体就是各种植物，他们把太阳能储存起来，生产各种有机物。当然还有一些特殊的生产者，他们可能把化学能生产有机物，主要存在于地下，海底火山口等处。

第二种角色是为消费者，他们以生产者或者其他消费者为食物，主要就是各种动物，也包括我们人类。

最后一种是分解者，主要是分解有机质，重新构成有机体或者，转化为营养物质，供生产者使用，比如各种细菌，菌类。

要构成稳定的生态圈则至少包括三者，但我们人类本身就是消费者

能供人类持续存活的生态系统即生物再生生命保障系统，这一系统当今被公认为是人类在月球或火星上长期生存，建立月球或火星基地的必然选择。

生物再生生命保障系统

生物再生生命保障系统是将生物技术和物理化学技术相结合,按照自然生态学原理,将有限资源进行反复处理与再生,从而源源不断地生产食物、氧气和水,确保为人类提供最基本的生存必需品。

生物再生生命保障系统具备四个基本功能：大气再生、水的循环、废物处理、食物生产。

在生物再生生命保障系统中，高等植物扮演着重要角色，它为系统提供食物、实现水和气体的循环，但是但并非植物的所有生物量均可食用，任何一种植物都会产生其不可食部分，需要利用植物废弃物将它们转化成系统内在物质交换，保障生保物资持续供应，维持生态系统内部的物质平衡。

俄罗斯是世界上最早开始生命保障系统技术研究的国家。俄罗斯西伯利亚生物物理研究所于上世纪70年代研制了世界上第一个也是目前为止最成功的生物再生式生命保障系统“BIOS-3” 。该系统主要由藻类、高等植物小麦组成，并进行了长达180天的有人长期试验，实现了植物性食物的再生，物质循环程度达到了66.2%，其中，水和气体得到了100%的循环，而食物的闭合程度达到了80%(不足部分在舱内预先储存)。

美国NASA自1987年确立了生物再生式生命保障系统实验模型计划，并建造了世界上最大的闭合式人工生态系统。在此系统中，建成了生物及物理化学相结合再生式的生命保障系统——整合式生保系统试验装置，已经进行了4人90天的密闭试验研究，氧气和水达到100%的再生，食物再生率约为25%。通过微生物反应器技术，植物的不可食生物量降解为植物营养液，从而实现了系统内部分物质的循环利用。

我国北航刘红教授团队经过十年努力，研制出我国第一个、世界上第三个空间基地生物再生生命保障地基综合实验装置“月宫一号”，并于2014年5月成功完成了持续105天的我国首次长期高闭合度集成实验，标志着我国成为了继俄罗斯、美国之后，第三个掌握了该技术的国家，也标志着世界首个由“人-动物-植物-微生物”构成的四生物链环人工闭合生态系统的成功建立。刘红教授团队于2017年5月开启“月宫365”实验，至2018年5月试验结束，共历时370天，是世界上时间最长、闭合度最高的生物再生生命保障系统实验。使我国此项技术水平进入世界领先行列。