宇宙生物學
宇宙生物學
早年稱為宇宙生物學(Cosmobiology)，近年改稱空間生物學(Space Biology)或空間生命科學(Space Life Science)。是在宇宙進化的框架下研究生命起源進化及分佈的新興學科。
自然界的全部宏觀和微觀秩序，都是在重力作用下建立的，地球上一切物質的內在結構和外在位置關係，無一不受重力的影響。一切生命的起源、發展、進化和消亡，都是在地球重力場中進行的，重力對生命活動及生物發育、成長和機體功能有重要影響，經過億萬年的進化過程，已適應了地面環境，重力對地球上的生命起著支配作用，它已滲透到我們的思維之中，要想擺脫重力是很困難的。一旦重力消失，處於微重力環境下時，生物體包括動物、植物、微生物和人的正常生長發育過程，生理和心理狀態，將會發生哪些變化，將如何生存和繁衍，如何利用微重力環境造福人類，就成了微重力生物學的主要研究內容。在空間除了微重力環境之外，還有輻射效應等作用，因此，宇宙生物學也稱為空間生物學。
《宇宙生物學》是國內第一本關於宇宙生物學的論著，全書共分8章，第1章以地球上的生命形式來研究所有生命的共同特點，以及形成生命的元素和生物分子在宇宙中的形成。第2章從化石記錄和分子生物學記錄來研究地球上生命的歷史、第3章研究輻射與生命，宇宙輻射的生物學效應，第4章研究對內太陽系特別是火星的生命探索、第5章研究對外太陽系和更遙遠處，特別是土衛六和木衛二的生命探索、第6章討論生命在太陽系內和太陽系外可能的自然傳輸、第7章討論在空間探索中為避免去向污染和返回污染而制定的行星保護法、第8章研究載人航天對宇宙生物學研究的重要影響，以及長期空間飛行對航天員健康的影響及其對抗措施。《宇宙生物學》可以作為宇宙生物學教科書，也可作為對空間探索有興趣的廣大科研人員和高等院校師生一本很好的參考讀物。
作者：（德國）格爾達·霍內克（Gerda Horneck）庄逢源
格爾達·霍內克（GerdaHorneck），國際宇航科學院院士，前德國航天醫學研究所常務副所長，前輻射生物學部主任，現任歐洲宇宙生物學聯盟主席。長期從事輻射生物學和宇宙生物學研究工作，長期擔任與空間科學相關的德國及國際組織的顧問。曾獲得歐洲空間局（ESA）、美國航空航天局（NASA）和德國航天局（DLR）的多個獎項及國際宇宙生物學會和國際宇航科學院的多次獎勵。
庄逢源，國際宇航科學院院士，北京航空航天大學生物工程系首任系主任。主要研究方向為生物力學與空間生命科學。現任國際宇航科學院理事，國際宇航科學院出版與交流常設委員會副主席，國際宇航科學院中國地區秘書。任中國空間科學學會常務理事，空間生命專業委員會副主任，空間生命起源與進化專業委員會副主任，享受政府特殊津貼。2009年獲國際宇航科學院生命科學獎。
第1章 生命的歷程
1.1 概述
1.2 宇宙生物學導論
1.3 生命形式的共同特點
1.4 在宇宙進化的框架下生命發展的歷程
1.4.1 元素在宇宙中和生命體中的分佈
1.4.2 生命元素的形成
1.4.3 生物分子的形成
1.5 小結
參考文獻
第2章 地球上的生命歷史
2.1 概述
2.2 地球的最初10億年
2.3 前生物有機分子的來源
2.3.1 前生物有機分子的外源性來源
2.3.2 前生物有機分子的內源性來源
2.3.3 重要生物分子的非生物合成
2.4 地球上的生命起源
2.5 地球上生命歷史的記錄
2.5.1 生命歷史的化石記錄
2.5.2 生命歷史的分子生物學記錄
2.6 生命的物理化學極限
2.6.1 生命生長和新陳代謝的極限
2.6.2 生命存活的極限
參考文獻
第3章 輻射與生命
3.1 概述
3.2 空間和行星上的輻射場
3.2.1 太陽宇宙輻射
3.2.2銀河宇宙輻射
3.2.3 俘獲帶輻射
3.2.4 地球表面的輻射
3.2.5 火星表面的輻射
3.2.6 木衛二表面的輻射
3.3 基礎輻射生物學損傷機理
3.3.1 直接輻射損傷效應
3.3.2 間接輻射損傷效應
3.3.3 劑量學考量
3.3.4 DNA的修復途徑
3.4 空間輻射實驗
3.4.1 空間輻射劑量
3.4.2 銀河宇宙輻射HZE粒子的生物學效應
參考文獻
第4章 尋找生命：內太陽系的探索
4.1 概述
4.2 內太陽系
4.3 可居住性
4.3.1 可居住性的基本條件
4.3.2 太陽系中的可居住區
4.4 太陽系可居住區中的類地行星
4.4.1 金星
4.4.2 地球
4.4.3 火星
參考文獻
第5章 在外太陽系和更遙遠處探索生命
5.1 概述
5.2 外太陽系
5.3 環繞木星的可居住帶
5.3.1 伽利略衛星
5.3.2 木衛二
5.4 土星系統的宇宙生物學
5.4.1 土衛六
5.4.2 土衛二
5.5 太陽系外的可居住區
5.6 小結
參考文獻
第6章 太陽系內和太陽系外生命的自然傳輸
6.1 概述
6.2 有生原說
6.2.1 最早的有生原說假說
6.2.2 輻射有生原說的實驗驗證
6.3 隕石有生原說
6.3.1 火星隕石的發現
6.3.2 隕石物質對太陽紫外輻射的防護作用
6.3.3 隕石有生原說的不同階段
6.4 隕石有生原說不同階段的實驗驗證
6.4.1 逃逸過程
6.4.2 漫遊過程
6.4.3 在行星上著陸
6.5 有生原說的結論
參考文獻
第7章 宇宙探索過程中的行星保護
7.1 概述
7.2 行星保護的歷史和基本概念
7.2.1 去向污染的防止
7.2.2 返回污染的防止
7.2.3 聯合國公約
7.3 行星保護指導方針
7.3.1 第一類任務和目標天體
7.3.2 第二類任務和目標天體
7.3.3 第三類任務和目標天體
7.3.4 第四類任務和目標天體
7.3.5 第五類任務和目標天體
7.4 行星保護指導方針
7.4.1 生物載荷測量
7.4.2 減少生物載荷
7.5 載人行星任務的保護
參考文獻
第8章 人類對宇宙的探索和宇宙生物學
8.1 概述
8.2 人類的探索歷程
8.2.1 地球上的探索
8.2.2 對空間的探索
8.3 載人航天飛行對宇宙生物學的促進
8.3.1 空間探索的驅動者
8.3.2 載人空間探索對於發展宇宙生物學的有利因素
8.3.3 載人空間探索對於發展宇宙生物學的不利因素
8.4 載人航天面對的環境應激
8.4.1 微重力和人體健康
8.4.2 宇宙輻射和人體健康
8.4.3 載人火星探索涉及航天員健康的關鍵問題
8.5 載人航天深空探測生命保障系統
8.6 人類空間探索路線圖
參考文獻
