地球上的生命是如何起源的?生命是地球獨(dú)有的嗎?我們應(yīng)該怎樣尋找地外生命?它們都是天體生物學(xué)的核心問(wèn)題。這是一門(mén)令人興奮的新學(xué)科,融合了微生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、天文學(xué)等的研究成果。本書(shū)分析生命在地球上產(chǎn)生與延續(xù)的因素,介紹在探索其他星球宜居性時(shí)發(fā)現(xiàn)的跡象,從而為我們尋找外星生命提供線索。
仰望夜空時(shí),我們面對(duì)的究竟是一個(gè)了無(wú)生機(jī)的、受控于物理與化學(xué)規(guī)律的宇宙,還是一個(gè)擁有眾多奇妙地外生命的喧鬧的大觀園?宇宙中的某個(gè)角落也存在具有意識(shí),甚至已經(jīng)社會(huì)化的生物嗎?天體生物學(xué)是什么,研究什么?作為在天體生物學(xué)領(lǐng)域深耕數(shù)十年的世界頂尖學(xué)者,卡特林教授在本書(shū)中呈現(xiàn)給讀者一系列前沿的科學(xué)觀察和深刻的科學(xué)思考。本書(shū)得到中國(guó)科學(xué)院院士、著名地球物理學(xué)家潘永信教授推薦,不僅適合無(wú)地球和行星科學(xué)背景的不同年齡階段讀者,作為拓寬知識(shí)面的科普讀物,也適合地球和行星科學(xué)方向的學(xué)生和學(xué)者,作為了解天體生物學(xué)研究前沿的重要參考書(shū)。
在數(shù)千年悠久的人類(lèi)文明長(zhǎng)河中,祖先們一直沒(méi)有停止過(guò)思考我們是誰(shuí)、從哪里來(lái)、是否孤獨(dú)等哲學(xué)問(wèn)題。這些哲學(xué)思考在民間形成女?huà)z造人等多彩的神話故事,豐富了先人的精神世界。隨著近現(xiàn)代科學(xué)觀察和研究的深入,人們對(duì)于上述問(wèn)題的認(rèn)識(shí)已不再僅僅停留在哲學(xué)思辨,還不斷產(chǎn)生客觀的觀察記錄和理性歸納。大家熟知的生物演化論之父達(dá)爾文,也是科學(xué)地設(shè)想早期地球如何孕育出最早生命的先驅(qū)之一;一提到生命起源,您也會(huì)自然地想到著名的米勒-尤里放電實(shí)驗(yàn);諸多教科書(shū)或者自然博物館往往會(huì)展示令人著迷的、由生物化石記錄的演化歷史;中學(xué)課本中提到列文虎克發(fā)明了顯微鏡,第一次真切地觀察到多種多樣微米尺寸微生物的存在;進(jìn)入太空時(shí)代,人們跟隨著卡爾·薩根的視角,從遙遠(yuǎn)的外太空回望了一眼我們共同生活的特殊暗淡藍(lán)點(diǎn)地球。今天,這些科學(xué)觀察和研究歸納形成了新興的交叉學(xué)科天體生物學(xué)。
在本書(shū)中,美國(guó)天體生物學(xué)家戴維·C.卡特林教授用詼諧幽默又通俗易懂的語(yǔ)言,結(jié)合很多親身經(jīng)歷的趣事,為讀者詳細(xì)介紹了天體生物學(xué)研究的內(nèi)涵,包括:生命是什么、生命和生境起源及演變、太陽(yáng)系內(nèi)和系外生命探尋等。作為在天體生物學(xué)領(lǐng)域深耕數(shù)十年的世界頂尖學(xué)者,卡特林教授在本書(shū)中呈現(xiàn)給讀者一系列前沿的科學(xué)觀察和深刻的科學(xué)思考。譯者是中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的郝記華教授,郝教授是我國(guó)天體生物學(xué)領(lǐng)域的一位優(yōu)秀青年科學(xué)家。因此,本書(shū)不僅適合無(wú)地球和行星科學(xué)背景的不同年齡階段讀者,作為拓寬知識(shí)面的科普讀物,也適合地球和行星科學(xué)方向的學(xué)生和學(xué)者,作為了解天體生物學(xué)研究前沿的重要參考書(shū)。
我國(guó)已經(jīng)規(guī)劃于2030年前后實(shí)施天問(wèn)三號(hào)和天問(wèn)四號(hào)任務(wù),分別對(duì)火星和木星及其冰衛(wèi)星開(kāi)展探測(cè),并且有可能在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)火星樣本采樣返回。這些深空探測(cè)計(jì)劃的重要目標(biāo)之一就是認(rèn)識(shí)地外宜居環(huán)境和尋找地外生命。我相信讀者會(huì)從這本書(shū)中預(yù)先獲得一些相關(guān)了解。我很欣慰地看到,最近國(guó)內(nèi)多所高校和研究機(jī)構(gòu)已著手培養(yǎng)天體生物學(xué)方面的專(zhuān)門(mén)人才。這本書(shū)的出版無(wú)疑會(huì)助力本科生和研究生的培養(yǎng)以及科學(xué)普及。我也希望更多的青年學(xué)子通過(guò)閱讀這本書(shū)認(rèn)識(shí)和了解天體生物學(xué),并一起領(lǐng)略神奇生命在無(wú)窮遠(yuǎn)方和無(wú)盡時(shí)間中發(fā)生的迷人故事!
中國(guó)科學(xué)院院士 潘永信
戴維·C.卡特林 華盛頓大學(xué)西雅圖分校地球與空間科學(xué)系教授。1994年自牛津大學(xué)獲得博士學(xué)位;19952001年于NASA埃姆斯研究中心任研究學(xué)者、研究科學(xué)家。研究領(lǐng)域包括:生命起源、行星與衛(wèi)星的宜居性,以及地外生命探尋。因?qū)?shù)十億年間地球生物群與大氣的協(xié)同演化規(guī)律提出創(chuàng)新性見(jiàn)解當(dāng)選美國(guó)地球物理聯(lián)合會(huì)會(huì)士。此外,還參與了多項(xiàng)火星探測(cè)任務(wù),包括NASA鳳凰號(hào)火星著陸器、毅力號(hào)火星探測(cè)車(chē)等的研究工作。
第一章 什么是天體生物學(xué)?
第二章 從星塵到行星,生命之所棲
第三章 生命和宜居環(huán)境的起源
第四章 從史萊姆到史萊克
第五章 生命:基因組的延續(xù)和適應(yīng)之道
第六章 太陽(yáng)系里的生命
第七章 偏僻的世界,遙遠(yuǎn)的恒星
第八章 爭(zhēng)議與展望
索引
英文原文