个天体生物学的装置和载荷,开展了数十项生物实验相比,我国在深空探测基础科学研究方面还有所欠缺, 研究,在微重力、辐射等空间极端环境对生物的影响特别是鲜有国际影响力的重大科学发现.天体生物学 等方面取得了重要进展.近年来,国内学者相继出是深空探测基础科学的重要研究内容,也是未来深空 版了《空间微生物学基础与应用研究》、《生物探测有可能取得重大突破的领域美国NASA和欧洲空 再生生命保障系统理论与技术》105、《宇宙生物间局(ESA)都把天体生物学列为其主要发展方向予以 学》、《中国学科发展战略地球生物学》10、优先支持.NASA分别于19982,20031和2008年发 《空间生物学与空间生物技术》等著作或译著,标布了3版天体生物学发展路线图,并于2015和2019年制 志着天体生物学研究在我国进入了快速发展期一些定了两版天体生物学的战略规划4,为美国天体生 全国性学会成立了与天体生物学相关的委员会,如中物学未来20年的发展指明了方向.ESA于2016年发布 国空间科学学会的“空间生命专业委员会”和“空间生其天体生物学路线图,并于2019年成立了欧洲天体 命起源与进化专业委员会”、中国宇航学会的“航天医生物学研究所,总体规划欧洲未来开展的天体生物学 学工程与空间生物学专业委员”、中国矿物岩石地球研究和主要发展方向.中国前期的载人航天、月球探 化学学会下的“陨石及天体化学专业委员会”、中国微测等工程中也开展了与天体生物学相关的初步研究工 生物学会下的“地质微生物学专业委员会”等,并开始作.近期我国已经规划了包括空间站、月球、火星、 制订一些学科发展战略规划,如中国科学院地学部组木星及其卫星、近地小行星、主带彗星等在内的系列 织的地球生物学与天体生物学学科发展战略研究”等.探测计划.应结合我国深空探测的战略总目标,借鉴美 在此背景下,国内许多科研机构和高校成立了与国、欧洲国家等成功经验1,通过顶层设计,总体规 天体生物学相关的研究机构和实验室,初步培养了一划并制定符合我国国情的天体生物学发展路线图和战 批天体生物学研究队伍.近年来,我国学者在有机磷化略规划,凝练重大科学问题,明确优先发展方向,确保 学与生命起源、生命与环境协同演化、地磁场变化对经费稳定支持,首先实现在若干个研究方向上的突破, 生物圈影响、类火星地貌与环境、极端环境微生物、以点带面,全面提升我国在天体生物学领域的研究能 火星陨石有机质与水的发现和同位素分析、行星磁场力和国际影响力,服务国家深空探测重大战略需求 与行星宜居性演化、系外行星大气与宜居环境等天体 (2)下大力气加强天体生物学的学科建设和复合 生物学研究领域取得了一系列新进展.2019年初,中国型人才的培养,加强天体生物学实验技术支撑平台的 科学院大学地球与行星科学学院及中国科学院地质与建设天体生物学作为一门前沿交叉学科,需要研究人 地球物理研究所联合在中国科学院大学增设“行星科员具有一定的生命科学、地球科学、空间科学、行星 学”一级学科01,正式将“天体生物学列为“行星地科学等不同学科的基本知识背景,需要参与相关载荷 质学”二级学科下的一个重要研究方向2,该研究方向的设计、研制和优化,这都对天体生物学的人才培养 的建立将促进我国天体生物学的高层次交叉人才培养,提出了很高的要求.美国、欧洲国家等非常重视天体 提升我国天体生物学研究的国际影响 生物学人才的培养,许多高校都开设天体生物学相关 我国的天体生物学研究目前还处于起步阶段,同课程,具有较完备的学科体系,可授予天体生物学博士 美国和欧洲国家相比我国的天体生物学研究无论在成学位,培养造就了一大批活跃在深空探测领域的天体 果产出和影响、还是队伍规模、经费支持、人才培养生物学家.我国的天体生物学研究经过多年的发展已 等方面都存在较大差距.为促进我国天体生物学的快经初具规模,一些科研机构和高校也开始探索天体生 速发展,我们提出以下几点建议 物学的学科建设和人才培养模式,取得了可喜的进展 (1)将宜居环境和地外生命研究作为我国深空探但我们认识到在我国的学科设置中还没有天体生物学 测科学研究的重要内容,通过顶层设计尽快制定符合这个学科,天体生物学师资队伍匮乏.此外,天体生物 我国国情的天体生物学发展路线图和战略规划。近年学研究所获得的样品量较少、实验周期较长、样品分 来我国深空探测在工程技术方面发展迅速,已成功实析所需的精度和灵敏度较高,这对相关的实验技术平 施5次月球探测任务,特别是嫦娥四号首次实现了人类台提出了更高的要求.依托当下我国深空探测的迅猛 在月球背面软着陆,标志着我国深空探测技术进入世发展,一方面应该打破固有的学科壁垒,设立天体生物 界前列。与深空探测在工程技术方面取得的巨大进步学本科生究生课程,编写天体生物学教材,完善天体 DownloadedtoIp:192.168.0.213On:2019-12-2610:0034http:/engine.scichina.com/dou/10.1360/tb-2019-0396个天体生物学的装置和载荷, 开展了数十项生物实验 研究, 在微重力、辐射等空间极端环境对生物的影响 等方面取得了重要进展[103]. 近年来, 国内学者相继出 版了《空间微生物学基础与应用研究》[104]、《生物 再生生命保障系统理论与技术》[105]、《宇宙生物 学》[106]、《中国学科发展战略·地球生物学》[107]、 《空间生物学与空间生物技术》[108]等著作或译著, 标 志着天体生物学研究在我国进入了快速发展期. 一些 全国性学会成立了与天体生物学相关的委员会, 如中 国空间科学学会的“空间生命专业委员会”和“空间生 命起源与进化专业委员会”、中国宇航学会的“航天医 学工程与空间生物学专业委员”、中国矿物岩石地球 化学学会下的“陨石及天体化学专业委员会”、中国微 生物学会下的“地质微生物学专业委员会”等, 并开始 制订一些学科发展战略规划, 如中国科学院地学部组 织的“地球生物学与天体生物学学科发展战略研究”等. 在此背景下, 国内许多科研机构和高校成立了与 天体生物学相关的研究机构和实验室, 初步培养了一 批天体生物学研究队伍. 近年来, 我国学者在有机磷化 学与生命起源、生命与环境协同演化、地磁场变化对 生物圈影响、类火星地貌与环境、极端环境微生物、 火星陨石有机质与水的发现和同位素分析、行星磁场 与行星宜居性演化、系外行星大气与宜居环境等天体 生物学研究领域取得了一系列新进展. 2019年初, 中国 科学院大学地球与行星科学学院及中国科学院地质与 地球物理研究所联合在中国科学院大学增设“行星科 学”一级学科[109~111], 正式将“天体生物学”列为“行星地 质学”二级学科下的一个重要研究方向[112], 该研究方向 的建立将促进我国天体生物学的高层次交叉人才培养, 提升我国天体生物学研究的国际影响. 我国的天体生物学研究目前还处于起步阶段, 同 美国和欧洲国家相比我国的天体生物学研究无论在成 果产出和影响、还是队伍规模、经费支持、人才培养 等方面都存在较大差距. 为促进我国天体生物学的快 速发展, 我们提出以下几点建议. (1) 将宜居环境和地外生命研究作为我国深空探 测科学研究的重要内容, 通过顶层设计尽快制定符合 我国国情的天体生物学发展路线图和战略规划. 近年 来我国深空探测在工程技术方面发展迅速, 已成功实 施5次月球探测任务, 特别是嫦娥四号首次实现了人类 在月球背面软着陆, 标志着我国深空探测技术进入世 界前列. 与深空探测在工程技术方面取得的巨大进步 相比, 我国在深空探测基础科学研究方面还有所欠缺, 特别是鲜有国际影响力的重大科学发现. 天体生物学 是深空探测基础科学的重要研究内容, 也是未来深空 探测有可能取得重大突破的领域. 美国NASA和欧洲空 间局(ESA)都把天体生物学列为其主要发展方向予以 优先支持. NASA分别于1998[2], 2003[113]和2008年[4]发 布了3版天体生物学发展路线图, 并于2015和2019年制 定了两版天体生物学的战略规划[114,115], 为美国天体生 物学未来20年的发展指明了方向. ESA于2016年发布 其天体生物学路线图[5], 并于2019年成立了欧洲天体 生物学研究所, 总体规划欧洲未来开展的天体生物学 研究和主要发展方向. 中国前期的载人航天、月球探 测等工程中也开展了与天体生物学相关的初步研究工 作. 近期我国已经规划了包括空间站、月球、火星、 木星及其卫星、近地小行星、主带彗星等在内的系列 探测计划. 应结合我国深空探测的战略总目标, 借鉴美 国、欧洲国家等成功经验[17,116], 通过顶层设计, 总体规 划并制定符合我国国情的天体生物学发展路线图和战 略规划, 凝练重大科学问题, 明确优先发展方向, 确保 经费稳定支持, 首先实现在若干个研究方向上的突破, 以点带面, 全面提升我国在天体生物学领域的研究能 力和国际影响力, 服务国家深空探测重大战略需求. (2) 下大力气加强天体生物学的学科建设和复合 型人才的培养, 加强天体生物学实验技术支撑平台的 建设. 天体生物学作为一门前沿交叉学科, 需要研究人 员具有一定的生命科学、地球科学、空间科学、行星 科学等不同学科的基本知识背景, 需要参与相关载荷 的设计、研制和优化, 这都对天体生物学的人才培养 提出了很高的要求. 美国、欧洲国家等非常重视天体 生物学人才的培养, 许多高校都开设天体生物学相关 课程, 具有较完备的学科体系, 可授予天体生物学博士 学位, 培养造就了一大批活跃在深空探测领域的天体 生物学家. 我国的天体生物学研究经过多年的发展已 经初具规模, 一些科研机构和高校也开始探索天体生 物学的学科建设和人才培养模式, 取得了可喜的进展. 但我们认识到在我国的学科设置中还没有天体生物学 这个学科, 天体生物学师资队伍匮乏. 此外, 天体生物 学研究所获得的样品量较少、实验周期较长、样品分 析所需的精度和灵敏度较高, 这对相关的实验技术平 台提出了更高的要求. 依托当下我国深空探测的迅猛 发展, 一方面应该打破固有的学科壁垒, 设立天体生物 学本科生/研究生课程, 编写天体生物学教材, 完善天体 评 述 7 Downloaded to IP: 192.168.0.213 On: 2019-12-26 10:00:34 http://engine.scichina.com/doi/10.1360/TB-2019-0396