地外生物學是研究地球以外天體上生命的生存、分布及其特徵的學科。是空間生命科學的一個分支。地外生物學的研究涉及的領域很廣，如天文學、生物學、空間物理學、空間化學和生物化學等。目前，地外生物學的研究主要限於地外有無生命的探索，隨著空間科學技術的發展，對地外生命的探索，已由構想、推論而進入直接的觀察實驗階段。
基本介紹
- 中文名：地外生物學
- 外文名：exobiology
- 基本觀點：生命的 發生純屬偶然現象
- 起源：大氣成分
- 探索：研究行星表面
基本觀點,發展歷程,研究內容,研究途徑,
基本觀點
對地外有無生命，存在兩種不同的觀點：一種認為，生命的 發生純屬偶然現象，在第二顆行星上重演的可能性極小;另一種認為,宇宙中可以有生命，但對生命的發生和組成有爭論。如瑞典的阿亨尼斯(G.O.S.Arrhenius)認為生命及其胚胎能從一個天體遷移到另一個天體，當它落到適合於生長的天體時，就繼續生長，並成為該天體所有生物的祖先。但另一些人則認為，生命是通過演化而產生，如蘇聯的奧巴林（А．Ч．Опарин）認為,生命的產生是一個演化過程,在具備生命起源的條件時,生命可以重新發生。對生命的組成成分有人認為不是碳，而是矽或鍺,其溶劑不是水而是乙二醇。也有人認為,生命的概念和有無生命的標準應該是以地球上活的生物的概念為標準，所有生物都是由碳氫化合物構成，以蛋白質的形式存在，以核酸作為遺傳的物質基礎。
發展歷程
近年來，越來越多的研究者把地外生物學僅看作是純粹研究地球之外的宇宙中生命的起源、進化和分布的一門學科，從而認為地外生物學研究範圍主要是：星體間的介質和行星及太陽系小星體上潛在的生命前化學進化情況；地球生命的歷史根源；太陽系行星及其衛星環境的可居住性；地球之外有無生命(低等生命和智慧生命)存在；宇宙環境對生命生存的影響等。
隨著探索宇宙生命的起源、進化與發展工作的深入更誕生了另外一門新的學科、地外生物學的同胞兄弟——生物天文學(Bioastronomy)。這門被稱為研究其他生命形式的科學的新興學科，其研究內容實際上涵蓋了有關研究宇宙生命的起源、進化與發展的所有學科。今天，生物天文學已經具有了很大的現實性，這不僅由於旨在發現太陽系的行星和衛星上是否存在生命存在的基本要素水以及銀河系中是否存在適合於人類生存的行星之類的調查積累了許多新的資料，而且還由於一次又一次的國際學術大會，使那些投身於宇宙生命研究的科學家們在交流研究結果的基礎上開展了廣泛合作，從而取得更新的發現。1996年7月，世界生物天文學大會在義大利召開，來自27個國家的200名科學家出席盛會，與會者中有3人是諾貝爾獎獲得者。大會跨學科的主題吸引了天文學家、物理學家、化學家、地質學家和生物學家。大會議題十分廣泛，包括宇宙生命物質、生命的化學起源以及尋找可能同人類進行無線電聯繫的智慧生命等等。
最近30年來，藉助射電天文學的光譜分析技術，研究來自太空的電磁輻射，分析宇宙中的化學成分，使科學家們揭示在星際空間是否存在數百種複雜的有機分子的努力成為可能，這些有機分子是生命進化的基礎。特別是藉助於發射自動探測器，在彗星的慧尾發現了大量這樣的分子。本世紀90年代，天文史上三個不同尋常的天文現象為在宇宙中發現這些有機分子提供了於載難逢的機會。這三個天文現象是：1994年，休梅克一列維彗星的21塊碎片與木星相撞；1996年，海厄庫塔克彗星距離地球只有1500萬公哩；1997年，本世紀最亮的巨型彗星海爾一波普出現。再加上哈勃天文望遠鏡和伽利略探測器的貢獻，使許多地外生物學家和生物天文學家確信：彗星是地球生命的發源地；那些直徑數公里的彗星是茫茫太空中的“冰山”，它們主要由水、有機物質和星際塵埃組成；在46億到40億年前那段時期內，成群的彗星積蓄了構成海洋所需要的水，提供了對於生命前進化階段和後來真正的生命進化十分必要的所有碳水化合物。
研究內容
研究其他天體上是否存在生物的問題，首先要明確那裡是否具備存在類似地球上生命的必要條件。
①必要的組成物質:即能夠合成有機物的碳、氫、氧、氮等元素。現在已知這些元素在宇宙中是相當普遍存在的。
②適宜的溫度：生命需要光和熱，但又必須適中。在高溫下碳原子的化學鍵會破壞，而過低的溫度又會使生命所必需的生物過程停頓。
③液態的水:這是生物體必要的組成成分,也是生物體內進行各種生物化學反應的必要介質。
④大氣：許多作為生命起源的天然有機物，必須在大氣中通過紫外線照射和電火花才能合成。大氣還起保護作用，使生命免受隕石和宇宙線的傷害,使水不致大量汽化而逸失。
⑤必要的時間：上述條件必須存在很長時間，然後才會有生命的產生和發展。恆星溫度太高，任何生命形態都不可能存在；小行星、彗星等體積太小，不能保持厚層大氣，無法維持生命的發生和發展。
只有一部分行星和某些衛星才有可能具備上述條件。太陽系內，水星表面溫度約為400℃,日夜溫差很大；金星表面溫度約480℃，木星約-140℃,土星約-180℃，天王星、海王星和冥王星的表面溫度更低，都不適於生命存在。對於火星，宇宙飛船著陸探測結果表明，在火星著陸點附近土壤中尚未發現任何生命形態。月球上白晝溫度高達127℃，夜晚溫度又低至-183℃,而且月球上既無大氣，又無液態水，不具備生命存在的條件。登月探測並未發現月球上有生命存在。有些科學家認為土星的一顆衛星──土衛六,可能存在生命,但尚待證實。即使太陽系內其他行星、衛星都不存在生命，也不能說宇宙間只有地球上才有生命(見其他行星系)。銀河系估計有幾百億顆行星,其中約有100萬顆可能具有類似地球這樣能夠孕育生命的行星。在星際空間中已經發現五十種以上的星際分子。在落到澳大利亞默奇森和美國肯塔基地區的隕石中，已發現胺基酸這種有機物。這些都表明宇宙中其他天體可能存在生命。
