В 1964 г. в отделе биофизики Института физики АН СССР в системе «БИОС» впервые была осуществлена замкнутая по газообмену двухзвенная система жизнеобеспечения «человек — хлорелла». Водоросли поглощали углекислый газ и вырабатывали кислород, однако использовать хлореллу в пищу не удалось. В 1965 г. было реализовано замыкание по воде, в 1968-м проведены первые эксперименты в трехзвенной системе «человек — микроводоросли — высшие растения».
На основе этих результатов был спроектирован и создан экспериментальный комплекс «БИОС-3», представляющий собой замкнутую экологическую систему жизнеобеспечения человека с автономным управлением. Строительство комплекса завершилось в 1972 г. В подвале института было обустроено герметичное помещение размерами 14×9×2,5 м и объемом около 315 м³. Корпус включал четыре равных отсека, два из которых были заняты фитотронами, один — микроводорослевыми культиваторами, а четвертый вмещал каюты экипажа, бытовое и вспомогательное оборудование. Отсеки были соединены герметизируемыми дверьми.
В комплексе «БИОС-3» провели 10 экспериментов с экипажами от одного до трех человек. Рекордный по длительности эксперимент продолжался 180 дней (1972—1973). Ученым удалось достичь полного замыкания системы по газо- и водообмену и при воспроизводстве пищи до 80 % от потребностей экипажа. В оранжереях при искусственном освещении выращивались пшеница, соя, салат, чуфа, морковь, редис, свекла, картофель, огурцы, щавель, капуста, укроп, лук специально выведенных сортов. Продукты животного происхождения применялись в виде консервов.
В период перестройки «БИОС-3» был законсервирован, а эксперименты временно прекратились. В 1991 г. на базе института биофизики был создан Международный центр замкнутых экологических систем, цель которого — изучение процессов круговорота вещества в биосфере Земли, прототипов и действующих моделей замкнутых экосистем для длительного жизнеобеспечения человека в экстремальных земных и космических условиях. В 2005 г. в Красноярске началось создание обновленной биосистемы при поддержке Европейского космического агентства. Проводятся исследования в области переработки отходов и выращивания растений в замкнутых экосистемах.
Созданный более 30 лет назад прототип биосферы «БИОС-3» послужил родоначальником экспериментов, проводимых с целью выяснения механизмов функционирования природных экосистем. Система «БИОС» является гордостью не только института, но и отечественной науки.
Непрерывные культуры микроорганизмов оказались удобной моделью для количественного изучения экологических и эволюционных процессов. Теоретико-экспериментальные исследования позволили уточнить общую картину и найти ряд количественных закономерностей микроэволюции в микробных популяциях, описать явление автоселекции и использовать его для получения быстрорастущих микроорганизмов и сверхсинтетиков целевых продуктов.
Институт биофизики СО РАН расположен по адресу: 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50, стр. 50. Сайт: ibp.ru.