美国国家航空航天局（NASA）的MAVEN任务（如艺术家所描绘的那样，天体生物学家对其极感兴趣并参与其中。图片由NASA戈达德太空飞行中心提供）。当名为MAVEN的航天器冲向火星时，NASA为获取可能揭示火星大气历史的数据做好了准备。2014年9月21日进入轨道后，MAVEN及其团队开始研究火星大气是如何以及何时退化的，火星上的液态水又是如何以及何时消失的。最终，我们或许能确切知晓这颗红色星球到底发生了什么——火星是如何变得无法孕育生命的[来源：NASA]。
MAVEN轨道飞行器只是众多有天体生物学家参与其中且发挥关键作用的任务之一。NASA将天体生物学定义为“对宇宙中生命的起源、演化、分布和未来的研究”，该领域为NASA的大量工作提供了依据[来源：NASA]。然而，天体生物学家是一个稀有群体。
天体生物学的发展历程
天体生物学在过去几十年才真正被确认为一个独立的科学领域[来源：NASA]。并非它是一个新概念——自20世纪60年代起，NASA就在研究外星生命的可能性，只不过当时称为“外空生物学”[来源：NASA]。同样在搜寻外星智慧生命的搜寻地外文明研究所（SETI Institute）自20世纪80年代中期就已存在[来源：SETI]。但这一切在当时至少都有点边缘性。
如今，天体生物学是一门被广泛接受的学科（甚至还有入门书籍！）。NASA的火星轨道飞行器和火星车、将微生物置于太空的卫星实验以及用望远镜搜寻可能存在生命的行星等活动，使天体生物学相关问题成为现代科学探索的前沿[来源：NASA]。
然而，被广泛接受并不意味着普遍存在。天体生物学是一个很难涉足的领域。大学通常不提供该专业的学士学位。天体生物学博士学位也寥寥无几[来源：达特内尔（Dartnell）、卢比克（Lubick）]。对外星生命的研究通常不是由“天体生物学家”进行，而是由生物学家、地质学家、化学家、天文学家、物理学家等组成的团队开展，他们共同为深入理解宇宙中的生命做出贡献。
天体生物学的核心问题：我们是孤独的吗？
从最广义的角度来说，天体生物学就是关于生命的学科。生命是如何产生的。它如何变化和适应。生存需要什么条件。如果我们能了解关于生命的一切，或许就能确定宇宙中哪些地方曾经有生命繁荣过，以及现在生命可能隐藏在哪里。我们或许还能了解地球生命的未来走向。
换句话说，天体生物学与其说是寻找外星人（尽管那会很棒），不如说是寻找生命与宇宙之间复杂关系的线索。在何种条件下宇宙创造、维持和毁灭生命？是什么使一颗行星适宜居住而另一颗不适宜？生命是否有可能在更极端的行星条件下起源和生存？
还有寻找过去的线索：其他行星是否曾经孕育过生命？如果有，那种生命是什么样的，它又发生了什么？（同样的事情会发生在地球上吗？）
以及缩小搜索范围：如果存在可能支持生命的行星，我们如何找到它们？我们如何识别它们？这项工作需要哪些工具？
寻找答案的途径有无数种，包括最显而易见的：天文学、行星学、天体物理学和生物学。天体生物学的研究和实验确实在太空进行，借助行星漫游车、数据收集轨道飞行器以及能观测到太阳系以外的越来越强大的望远镜[来源：华盛顿大学]。这类项目依赖航天机构的支持，因为它们拥有资金和技术。
更多时候，天体生物学研究在地球上进行，因为地球上的生命适合研究。大多数从事天体生物学项目的团队成员来自多个学科，因为在化学、物理学、生物学和遗传学中，生命不只是“生命”[来源：华盛顿大学]。它受地质活动的影响。它在深海热液喷口的极端条件下生存。生物化学家、微生物学家和天体物理学家组成的团队可能会与海洋学家、地质学家和机器人工程师合作。天体生物学固有的跨学科性质被该领域的一些人认为是其最令人兴奋的特性之一[来源：卢比克、达特内尔]。
不过研究工作本身也可能相当令人兴奋，比如像搜寻地外文明研究所所说的那样，潜入高海拔火山湖进行“极限科学潜水”。
天体生物学在荧幕上的呈现
《2001：太空漫游》（1968年）
《超时空接触》（1997年）
《宇宙：天体生物学》（2008年）
《普罗米修斯》（2012年）
《血冰川》（2013年）
天体生物学家的“一天”
如果你成为一名天体生物学家，你可能会对用射电望远镜搜索来自遥远恒星和星系的信号感兴趣。这台射电望远镜位于加利福尼亚州的刘易斯教育研究中心。（图片由NASA/喷气推进实验室提供）
天体生物学家典型的一天可能包括分析太空望远镜图像或来自火星轨道卫星的数据。可能涉及开发计算机模型或穿上潜水装备。可能要花时间撰写资助申请，大量的资助申请，以资助工作。或者可能在北极度过。
大多数天体生物学家要么为NASA工作，要么在学术机构工作，不过一些私人基金会也支持一些天体生物学职位[来源：卢比克、Vault]。但不论所属机构如何，天体生物学是一个小圈子，大多数组织和团队最终都相互关联，不管是通过资金来源、合作努力还是像NASA天体生物学研究所（NAI）这样的组织。该研究所通过合作机构和单个成员团队将全球的天体生物学研究联系起来[来源：NASA]。其中一个来自亚利桑那州立大学的团队，研究构成地球生命最基本的元素，包括碳、氮、磷和铁，以及这些元素的可获取性与水之间的关系。利用所学知识，亚利桑那团队将开发计算机模型，这有助于预测给定的太阳系是否可能包含一颗宜居行星[来源：NASA]。
其他研究来自搜寻地外文明研究所，行星科学家娜塔莉·卡布罗尔（Nathalie Cabrol）在那里带领一个团队探索世界上海拔最高的火山湖。这项工作包括在20,000英尺（6,000米）的高度进行自由潜水和水肺潜水，以研究生物如何在极端环境中进化生存[来源：SETI]。
通过火星研究所，霍顿 – 火星项目（Haughton – Mars Project）的科学家们在无人居住的德文岛的高北极地区建立了营地。他们在极端的“极地沙漠”环境（经确定其构成与火星相似）中测试探索方法[来源：地球上的火星]。
并非所有的天体生物学工作都如此极端。搜寻地外文明研究所的天文学家丹·沃西默（Dan Werthimer）花了数十年分析来自大型射电望远镜的数据，寻找来自地球以外的信号（很像搜寻地外文明研究中心主任吉尔·塔特（Jill Tarter），卡尔·萨根（Carl Sagan）以她为原型创作了1997年电影《超时空接触》中的主角）[来源：探索博物馆（Exploratorium）]。到目前为止，他还没有发现任何东西——但正如他在2014年对国会所说：“也许再过几年我们就能探测到地球以外生命的证据。”
沃西默还创立了SETI@Home系统，让电脑所有者为梳理那些望远镜数据的庞大任务贡献他们的处理能力[来源：SETI@Home]。
天体生物学研究正在世界各地进行，但这不是一个容易涉足的领域。职业道路往往不确定且差异很大。不过有一点几乎是通用的：天体生物学职业生涯始于一个不同的科学学科。
天体生物学家的薪酬
作为一个相对较小的新兴领域，很难确定天体生物学工作的确切薪资范围。以加利福尼亚州（NASA天体生物学研究所总部所在地）为例，薪资比较网站Vault.com估计天体生物学家的年薪在25,000美元到100,000美元以上不等，具体取决于经验。BiologySalary称年薪在50,000美元到110,000美元之间，平均约为60,000美元到95,000美元。CareerBuilder给出的平均薪资为90,000美元。还不错。
为加入探索之旅的培训
几乎没有大学提供天体生物学学位，但有少数大学，如宾夕法尼亚州立大学和华盛顿大学[来源：达特内尔、卢比克]。而且你不会在很多求职网站的下拉菜单中找到“天体生物学家”这个选项。
所以进入天体生物学领域可能是一条迂回的道路，需要深谋远虑。基本上要考虑两个主要因素：你想专注于哪种天体生物学研究，以及在通往天体生物学的道路上你将扎根于哪个科学领域？
虽然几乎任何科学学科都能与天体生物学有交叉，但进入一个密切相关的领域是个好主意，如天体物理学、天文学、微生物学或分析化学[来源：达特内尔、卢比克]。如果你的学校开设任何天体生物学课程，在满足学位要求的同时也去学习这些课程。
第二个问题——你想从事哪种天体生物学研究——在早期很难回答，但明智的做法是去思考这个问题。进入天体生物学领域的最佳途径是加入一个成熟的团队，而赢得那些稀缺职位的最佳方法是调整自己的工作以适应团队的研究领域[来源：NASA、达特内尔]。所以探索天体生物学家正在进行的各种项目并找出你最感兴趣的。然后联系团队的首席研究员并提问[来源：达特内尔]。你如何调整你的课程学习以适应那里的职位？是否有博士职位空缺？你可以申请的暑期实习机会有哪些？
一般来说，与天体生物学相关的实习是一大优势（NASA也提供一些），其他能让你进入天体生物学领域的课外活动也是如此。有些竞争非常激烈，如由NASA和西班牙天体生物学中心（Centro de Astrobiologia）合作提供的约瑟普·科马斯 – 索拉（Josep Comas i Solà）国际天体生物学暑期学校[来源：NASA]。其他的则更开放，如一年一度的天体生物学研究生会议（AbGradCon）。任何人都可以订阅基于网络的NASA天体生物学研究所研讨会系列，天体生物学家会在其中讨论他们的工作[来源：NASA]。
如果一切按计划进行，你将进入一个独特的领域——一个致力于回答人类面临的最大问题的领域。什么是生命？我们是如何来到这里的？在这个浩瀚的宇宙中我们是孤独的吗？
目前，我们可能是孤独的，因为还没有人发现外星生命的科学有效证据[来源：NASA]。但谁知道呢。下一代天体生物学家可能会在土卫六（Titan）上发现微生物，或者解码来自遥远星系智慧生命发出的无线电信号。
目前，MAVEN正在环绕火星运行，对大气进行采样，以寻找火星宜居性、行星变化以及驱动这一切的宇宙因素的线索。
我该学习什么？
佛罗里达理工学院提供以天体生物学为重点的空间科学本科学位。该项目的课程包括化学、天文学、生物学、微积分、物理学、微生物学、量子力学、遗传学、天体物理学、生物化学、进化论、行星学，当然还有天体生物学。
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