Astronomy 版 (精华区)

  　我们在天体生物学的研究中采用了大量最新的科学技术手段包括：传感器技术，
微型生物实验技术，遥感技术，显微成像技术，仿真模拟技术等。

　　1、传感器：

　　现在数以千计的各种型号功能的传感器——小到指甲盖，大到火柴盒——能够
帮助我们进行范围广泛的测量，包括：溶液的pH值，化学组成和浓度，体系的温度
，压力，组分的分压，重力，加速度，地壳中元素的丰度，光谱特征等。天体生物
学家必须在2～3年内对各种应用于其他领域的有用的传感器进行必要的改良以使之
能适应天体研究的需要。同时，我们还在考虑采用成系列的传感器组进行实地测量
以期同时获得测量对象的多重数据参数。现在的关键问题是怎样针对样品设计传感
器以及在相应测量时的安装操作应注意的问题。

　　典型的例子如：小型太空船，微型环境传感器等。

　　人们已将能进行单个试样多重分析甚至是连续分析的化学实验室固定在一张
CD（高密度光盘）上，同样也可以容易地将此项技术用于微液滴分析（
Microfluidics）和显微机械加工技术（Micromachining Techniques)领域。现在
，从前体积庞大的质谱仪（Mass spectrometers），离子淌度分光光度计（ion 
mobility spectrometers），气相色谱（gas chromatographs），波长从伽马射线
到红外范围的成像系统（imaging systems）都可以缩小至从汽水罐到鞋盒大小的
体积，而且人们相信这些仪器还可以被造得更小。当然，我们需要更新的技术来有
效地实现“汽水罐”工具箱的设想。不仅如此，早期空间站使用的细胞和微生物的
培养保存设备也可做成冰球大小。甚至太空船也在小型化，“火星微探针计划”中
使用的DS2小型飞船就是一个明显的例子。因为发现在试样的获得，准备，分类和
保存等方面的处理技术的严重不足阻碍了我们已有的小型化分析仪器巨大数据处理
能力的发挥，我们现在迫切需要开发试样处理系统。

　　2、自动的或远程操控的原位生物实验室（AROBIS）

　　我们认为在进行海洋或外太空表面热泉喷口，地表下地质结构系统，深度钻探
和其他行星的研究工作中可以使用这项技术。这将整合智能机械，机器人和测量技
术方面的最新进展为我们提供强有力的跨学科的表征某些地域的可居住性，化学演
化和生命形态的工具。我们还应该开发应用于空间站的进化生物学研究和生物体/
环境界面表征的技术，这将使我们有可能进行第一次最广泛的全球范围内物种的定
性和定量的分子生物学研究，以及地外生命演化的表征和生物－环境因素对生命演
化过程的影响的考察。

　　3、行星天体的远程（中频段）和原位超光谱成像分析系统

　　我们认为采用这项技术可以即时获得关于天体空间特征的化学和环境数据，从
而使我们能从实时分析的数据中选择原位试验方案。我们同时还要开发出专用于处
理图象和环境数据的仪器和运算法则，具备象素信息的分析能力，采用适宜的分析
技术手段，并加大对星际探索的投入。

　　4、直接显微成像技术

　　在范围广阔的光谱区域具有多层次连续变化的解析度和放大率的远程或自动成
像系统为我们进行行星天体的原位考察提供了崭新的强大的工具。相关的包括满足
低带宽要求的具有自动智能分析功能的系统会在空间站上有广泛的应用。

　　5、气相/颗粒相仿真系统

　　这套系统将用于研究重力在前生命化学，彗星化学，气溶胶化学，低重力化学
（火星，木卫二）和星际媒质化学中所起的作用。

　　结论：科学技术现有和即将达到的程度为我们下一个十年计划中所进行的天体
生物学的研究任务提供了强大的“武器库”。如果正确运用他们，这些工具和技术
手段将帮助我们描绘未知地外太空的生命现象的神秘渊源和组成方式，发现液态水
的来源，并对整个太阳系内现存的和已灭绝的物种在极端环境中的生存能力进行精
密的考察和评估。