生命究竟起源于何处？种种迹象与研究表明，生命的源头或许并不在地球上，而可能在宇宙之中。本书作者是星云中继假说的提出者。这是解释生命起源的一个较新的模型。作者在书中以追溯地球生命的起源为线索，通俗地介绍了宇宙与生命起源的关系，并依据最新的科学研究结论，介绍了化学起源说、宇宙胚种论、星云中继假说等生命起源假说，带领读者窥探科学家在搜寻地外生命方面所做的工作。本书逐步引导读者踏入天体生物学领域，在空间生命探索与研究的前沿视角下，重新审视生命起源这一古老而前沿的话题。
本书适合对科学和科幻感兴趣的读者阅读。

冯磊，中国科学院紫金山天文台副研究员、博士生导师、中国科学院青年创新促进会会员。慕尼黑工业大学、罗切斯特大学、日本理化学研究所等知名高校和科研院所访问学者。
主要从事暗物质间接探测和宇宙线物理方面的研究。到目前为止共发表SCI学术论文55篇，共计获得国内外同行2300多次引用。主持国家自然科学基金面上项目一项，青年基金一项；江苏省自然科学基金面上项目一项。作为项目骨干参与973基金和国家重点研发计划三项。

自序
第1章 生命是什么
1.1 生命的最小单位——细胞
1.2 生命的模块——有机分子
1.2.1 蛋白质
1.2.2 核糖核酸和脱氧核糖核酸
1.2.3 中心法则与RNA世界假说
1.3 物种起源与进化论
1.4 天体生物学
1.4.1 科幻作品中的地外生命和UFO
1.4.2 现代天体生物学
第2章 生命的物质基础
2.1 宇宙的演化与原初核合成
2.2 恒星的演化与核合成
2.2.1 中小质量恒星的演化
2.2.2 大质量恒星的演化、超新星爆发与宇宙射线
2.2.3 中子星并合与超铁元素的产生
2.3 太阳系的形成与演化
第3章 化学起源说
3.1 化学起源说的提出
3.2 从无机分子到有机生命的过程
3.2.1 从无机分子到有机小分子
3.2.2 从有机小分子到有机大分子
3.2.3 从有机大分子到多分子体系
3.2.4 原始生命的诞生
3.3 关于化学起源说的一点讨论
第4章 宇宙胚种论
4.1 生命的空间生存问题
4.1.1 嗜极生物
4.1.2 生物的空间生存实验
4.2 辐射胚种论
4.3 陨石胚种论
4.4 定向胚种论
4.5 赝胚种论
4.6 关于宇宙胚种论的一点讨论
第5章 星云中继假说
5.1 星云中继假说概览
5.1.1 第一阶段：原始生命在太阳的前身恒星系统中诞生
5.1.2 第二阶段：原始生命在原太阳星云中生存和繁衍
5.1.3 第三阶段：太阳系的形成与生命的地球时代
5.2 分子云生命的生物能量学
5.2.1 分子云中产甲烷生命的生化反应
5.2.2 由宇宙射线电离氢分子驱动的生物能量学机制与化学渗
透假说的起源
5.3 分子云中的生物分子手征性
5.4 关于星云中继假说的一点讨论
5.4.1 和宇宙胚种论的异同
5.4.2 模型预言和地外生命
5.4.3 小结
第6章 搜寻地外生命
6.1 电磁波信号
6.2 陨石
6.3 火星
6.3.1 火星的湖泊
6.3.2 生物标志物与火星甲烷分子
6.4 金星
6.5 木卫二
6.6 土卫六
6.7 “旅行者号”与太阳系外的征途
第7章 系外行星与费米悖论
7.1 系外行星
7.2 行星宜居性
7.2.1 恒星特征
7.2.2 行星特征
7.2.3 宜居带
7.2.4 系外宜居行星
7.3 费米悖论
第8章 宇宙与生命
8.1 太阳的威胁
8.2 系内天体的威胁
8.3 超新星爆发和伽马射线暴的威胁
第9章 总结

我从小就对自然科学拥
有浓厚的兴趣。中学时代，
我的理想是做一名理论物理
学家。不过21世纪初，生命
科学的风头一时无两。本人
也被裹挟入这股大潮中，在
大学时代选择了生命科学。
进入大学后，我发现自己只
对生命起源这一个生物学问
题感兴趣。生物系本身的课
程体系中有一门课程叫作“
物理化学”。在学习这门课
程时，我发现还是物理学更
吸引我。于是，我就利用业
余时间自学了一些物理学课
程。大三那年，在决定报考
理论物理专业硕士研究生后
，我就去旁听了物理系的课
程。当然，这个过程比较煎
熬。在未学习“量子力学（
上）”的情况下，我就直接
去听“量子力学（下）”的课
程了。去听“电动力学”的课
程时，我其实还没学会“普
通电磁学”。至于“统计物理
”和“分析力学”，我其实都
是自学的。因此，我的物理
基础一直不怎么好，幸好直
觉还凑合，个人也挺努力，
最后顺利通过了硕士研究生
入学考试。
攻读博士学位时，我从
事的是粒子宇宙学的研究，
方向是暗物质和暗能量。正
因为如此，我毕业后来到了
紫金山天文台从事博士后研
究，并留在紫金山天文台工
作至今。在这段时间里，我
几乎忘记了在生物系所学的
一切，不过还是会偶尔想起
生命起源这个问题。
我重新关注生物学和天
体生物学，肇始于空军军医
大学的报告。当时，组织方
希望在暗物质和宇宙学之外
加一部分和医学相关的内容
。左思右想后，我决定添加
对生命起源和天体生物学的
一些思考。从那之后，我会
不自觉地思考这些问题。在
写作《管窥宇宙》（暂定名
）这本科普书时，我就计划
着把那段时间的所思所想添
加进去。某天写作到凌晨一
两点时，我忽然灵光一现，
构思出了我对生命起源的猜
想——星云中继假说。后来
，我收到人民邮电出版社图
灵公司编辑的邀请，写一本
宇宙胚种论方面的科普书。
于是，我就把原书稿中关于
生命起源和天体生物学的章
节单独拿出来扩充为本书。
由此可见，科普工作非但不
会浪费时间，还是一件让人
受益匪浅且非常有意义的事
，值得严肃、认真地对待。
天体生物学
（astrobiology）是一门新
兴的交叉学科。维基百科对
它的定义是：一门研究生命
在宇宙中的起源、早期演化
、分布和未来发展的交叉学
科。它的研究范围非常广泛
，包括但不限于搜寻其他天
体的生命迹象，研究并探讨
探测地外生命的方法和手段
，搜索宜居行星，以及星际
移民等问题。天体生物学是
综合性很强的前沿交叉学科
，涉及天文学、物理学、化
学、生物学和地质学等多个
领域。国际上对天体生物学
的研究如火如茶，有专门的
学术期刊，《天体生物学》
（Asrobiology）就是其中比
较著名的一种。国内介绍这
个领域的书还比较少，我希
望这本小书能为天体生物学
的传播发挥些许作用。
本书的出版受到中国科
学院科学出版基金的资助，
特此致谢。另外，感谢武晓
宇编辑的约稿；感谢张存博
士提出的宝贵意见；感谢崔
宇星博士帮忙编辑图片；感
谢祖磊、唐天鹏、苏冰玉、
王冠森、王沛和唐雨辰对初
稿的审读，你们的真诚帮助
对于本书的完善至关重要。
最后，感谢本书的第一批读
者：我的岳父陈士祥先生、
岳母李桂平女士、夫人陈媛
媛博士和儿子冯谨。感谢你
们对本书的文字和行文逻辑
提出的宝贵意见。感谢女儿
冯松童在写作过程中的温馨
陪伴。
谨以此书献给我的父亲
冯立忠和母亲王学花。