空間生命科學

　　研究宇宙空間特殊環境因素（如真空、高溫、低溫、失重和宇宙輻射等）作用下的生命現象及其規律的學科。廣義地說，它包括空間生物學、空間生理學、空間醫學和空間生物工程學等。它屬於空間科學和生命科學的邊緣學科，也是空間科學領域內最新形成的一個分支學科。

　　研究簡史　空間生命科學的發展與空間技術的進步密切相關。它的研究歷史大致可分為：高空氣球和生物火箭試驗階段，生物衛星和載人飛船的研究階段段，空間站和行星探測階段。

　　高空氣球和生物火箭試驗階段，大約從第二次世界大戰結束（1945）到50年代末。此階段的主要特點是大量使用氣球和火箭進行空間生物學實驗，研究在宇宙輻射、失重、加速度、噪聲和振動等條件下的生物效應，為下一階段的載人航天飛行作技術準備。圖為攜帶小狗“萊卡”的蘇聯“衛星”2號。

蘇聯“人造地球衛星”2號和小狗萊卡

　　從60年代初第一艘載人飛船上天，到60年代末，是生物衛星和載人飛船的研究階段。載人航天的實現，使空間生命科學的研究從理論性探討進入實踐階段。為瞭保證人在空間的生命安全，進行瞭廣泛的生命科學研究，促進瞭空間醫學、空間生理學、空間心理學和空間醫學工程學的發展。為瞭更深入地瞭解空間環境中的生命現象，除載人飛船實驗外，美、蘇都進行瞭生物衛星實驗。這一階段的主要成就是：①表明人在必要的防護下，不僅能在空間健康地生存，而且還能有效地工作；②初步研究瞭失重對生物體功能的影響，描述瞭人體在失重狀態下的生理反應及其表現形式。

　　從70年代初開始進入瞭空間站和行星探測階段，這一階段主要特點是長期載人空間站的出現，如美國的“天空實驗室”、蘇聯的“禮炮號”和歐洲的“空間實驗室”，以及配置有自動生物學實驗室的行星際探測器（如美國的“海盜”號、“旅行者”號，蘇聯的“金星”號、“土星”號和“太陽神”號）。空間站的出現給空間生命科學提出瞭新的研究課題，如長期航天，特別是長期失重對人體的影響和宇宙線重粒子的累積作用；在長期航天過程中，如何保證航天員的身體健康、工作效率和心理穩定等。自動生物學實驗室對太陽系行星進行的探查，使地外生命的研究進入瞭實測階段。

　　研究內容　空間生命科學研究的主要內容有以下幾方面。

　　空間環境生物學　主要研究宇宙空間環境因素，如失重、宇宙輻射、真空、高溫（或低溫）等對生命過程的影響。宇宙輻射的生物效應，是指宇宙輻射對活機體的影響。它不僅在理論上，而且在載人航天實踐上也有重要意義。尤其在長期載人航天中，重粒子的累積效應及其對神經元的損傷作用特別值得註意。高真空和極端溫度對空間生命的生存有直接作用，也是載人航天中不可忽視的環境因素，因而都屬於環境生物學研究的對象。

　　空間重力生物學　主要研究空間失重因素對生物的影響，這是載人航天中遇到的重要課題。30多年來的空間生命科學研究表明，失重在生命過程的不同水平上產生不同的影響。已初步證明失重環境中動植物細胞的代謝水平和發育生長過程有一定的變化，但較為輕微，結果也不太一致。普遍認為，重力因素主要影響較高水平的機體功能、較復雜的器官和系統以及整體活動。在適應地球重力場過程中發展起來的骨骼肌肉系統、心血管系統、尤其是中樞神經系統和大腦功能受到嚴重而持久的影響。

　　地外生物學　隨著行星際探測器的成功發射，地外生物學的研究也從理論推測進入探測階段。目前除地球外，太陽系的各天體還沒有發現有生命的跡象。

　　展望　隨著空間科學技術的發展，除繼續對太陽系進行探測外，也對太陽系以外的空間進行探測。空間生命科學作為一門新學科已經形成。在空間環境因素的生物效應方面，已經進行瞭多方面的試驗研究，取得瞭豐富的實驗資料，從而使人類開始認識到像重力場等因素對生命演化和生理活動的意義，並且利用這些知識保證瞭載人航天的成功，顯示瞭這一新興學科的生命力。

　　但是，由於這一新興學科的發展隻有20多年的歷史，所以目前尚處於雛形階段，很多問題有待進一步研究解決。在可以預見的將來，航天飛機和大型航天站的使用，會給空間生命科學的研究提供更為優越的條件。估計長期失重的生物效應仍將是這門學科的中心內容，研究工作將在微觀的細胞分子水平和宏觀的整體綜合水平上深入下去。

　　此外，由於長期航天的需要，宇宙輻射的累積效應也將得到進一步的研究。

　　對生命起源和地外生命的探索是當代自然科學研究最有吸引力的課題之一，空間生命科學將對這一課題作出應有的貢獻。

　　

參考書目

　H.Bjurstedt ed.，Biology and Medicine in Space，ESA，Paris，1979.

　M. Calvin and O.G.Gazenko ed.， Foundations of Space Biology and Medicine，Joint USA/USSR Publ.in three Volumes，Washington，1975.