地球上的生命是如何起源的?生命是地球独有的吗?我们应该怎样寻找地外生命?它们都是天体生物学的核心问题。这是一门令人兴奋的新学科,融合了微生物学、地质学、天文学等的研究成果。本书分析生命在地球上产生与延续的因素,介绍在探索其他星球宜居性时发现的迹象,从而为我们寻找外星生命提供线索。
仰望夜空时,我们面对的究竟是一个了无生机的、受控于物理与化学规律的宇宙,还是一个拥有众多奇妙地外生命的喧闹的大观园?宇宙中的某个角落也存在具有意识,甚至已经社会化的生物吗?天体生物学是什么,研究什么?作为在天体生物学领域深耕数十年的世界顶尖学者,卡特林教授在本书中呈现给读者一系列前沿的科学观察和深刻的科学思考。本书得到中国科学院院士、著名地球物理学家潘永信教授推荐,不仅适合无地球和行星科学背景的不同年龄阶段读者,作为拓宽知识面的科普读物,也适合地球和行星科学方向的学生和学者,作为了解天体生物学研究前沿的重要参考书。
在数千年悠久的人类文明长河中,祖先们一直没有停止过思考我们是谁、从哪里来、是否孤独等哲学问题。这些哲学思考在民间形成女娲造人等多彩的神话故事,丰富了先人的精神世界。随着近现代科学观察和研究的深入,人们对于上述问题的认识已不再仅仅停留在哲学思辨,还不断产生客观的观察记录和理性归纳。大家熟知的生物演化论之父达尔文,也是科学地设想早期地球如何孕育出最早生命的先驱之一;一提到生命起源,您也会自然地想到著名的米勒-尤里放电实验;诸多教科书或者自然博物馆往往会展示令人着迷的、由生物化石记录的演化历史;中学课本中提到列文虎克发明了显微镜,第一次真切地观察到多种多样微米尺寸微生物的存在;进入太空时代,人们跟随着卡尔·萨根的视角,从遥远的外太空回望了一眼我们共同生活的特殊暗淡蓝点地球。今天,这些科学观察和研究归纳形成了新兴的交叉学科天体生物学。
在本书中,美国天体生物学家戴维·C.卡特林教授用诙谐幽默又通俗易懂的语言,结合很多亲身经历的趣事,为读者详细介绍了天体生物学研究的内涵,包括:生命是什么、生命和生境起源及演变、太阳系内和系外生命探寻等。作为在天体生物学领域深耕数十年的世界顶尖学者,卡特林教授在本书中呈现给读者一系列前沿的科学观察和深刻的科学思考。译者是中国科学技术大学的郝记华教授,郝教授是我国天体生物学领域的一位优秀青年科学家。因此,本书不仅适合无地球和行星科学背景的不同年龄阶段读者,作为拓宽知识面的科普读物,也适合地球和行星科学方向的学生和学者,作为了解天体生物学研究前沿的重要参考书。
我国已经规划于2030年前后实施天问三号和天问四号任务,分别对火星和木星及其冰卫星开展探测,并且有可能在国际上率先实现火星样本采样返回。这些深空探测计划的重要目标之一就是认识地外宜居环境和寻找地外生命。我相信读者会从这本书中预先获得一些相关了解。我很欣慰地看到,最近国内多所高校和研究机构已着手培养天体生物学方面的专门人才。这本书的出版无疑会助力本科生和研究生的培养以及科学普及。我也希望更多的青年学子通过阅读这本书认识和了解天体生物学,并一起领略神奇生命在无穷远方和无尽时间中发生的迷人故事!
中国科学院院士 潘永信
戴维·C.卡特林 华盛顿大学西雅图分校地球与空间科学系教授。1994年自牛津大学获得博士学位;19952001年于NASA埃姆斯研究中心任研究学者、研究科学家。研究领域包括:生命起源、行星与卫星的宜居性,以及地外生命探寻。因对数十亿年间地球生物群与大气的协同演化规律提出创新性见解当选美国地球物理联合会会士。此外,还参与了多项火星探测任务,包括NASA凤凰号火星着陆器、毅力号火星探测车等的研究工作。
第一章 什么是天体生物学?
第二章 从星尘到行星,生命之所栖
第三章 生命和宜居环境的起源
第四章 从史莱姆到史莱克
第五章 生命:基因组的延续和适应之道
第六章 太阳系里的生命
第七章 偏僻的世界,遥远的恒星
第八章 争议与展望
索引
英文原文