加利福尼亚州尔湾市—美国国家航空航天局（NASA）的天体生物学高级科学家玛丽·沃伊泰克喜欢告诉其他研究人员，“人人都是天体生物学家；他们只是自己还不知道。”
她的意思是，解答目前天体生物学的核心问题——地球之外是否存在生命？——需要来自极其广泛学科的投入，包括天体物理学、地质学、系外行星科学、行星科学、化学以及生物学的各个子领域。
从好的方面来说，这意味着天体生物学家可以利用大量的资源。但这也意味着像沃伊泰克这样的人必须处理从所有这些科学领域涌入的大量相关信息，并弄清楚如何让这些学科的科学家协同工作。沃伊泰克和其他NASA代表在本周于加利福尼亚大学尔湾分校举行的由美国国家科学、工程和医学院主办的“宇宙生命搜索的天体生物学科学战略”会议上，讨论了他们如何处理信息涌入以及该领域的跨学科性质。[我们是孤独的吗？科学家讨论生命探索和外星人的可能性]
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信息的涌入
2017年，美国国会对定义NASA宗旨和目标的法律进行了修订：新的措辞明确规定，该机构应追求理解地球之外生命（如果存在）的性质和分布。当然，NASA一直在寻找外星生命已经很长时间了，但新的措辞可能反映了一个事实，即即使是公众（和国会议员）也意识到天体生物学领域正在升温。
沃伊泰克在接受Space.com采访时表示：“长期以来，我们在天体生物学领域所做的研究受到技术限制。” 但现代技术创新“为我们打开了局面”，她说，这意味着天体生物学正在看到来自各个方向的大量相关信息，从医学到行星科学。
以下是一些信息来源的例子
美国国家航空航天局的开普勒任务揭示了地球太阳系之外存在数千个世界，这为天体生物学家提供了关于宇宙中不同行星类型的统计信息，包括更好地了解类地世界可能有多普遍以及科学家最有可能在哪里找到它们。
地球生物学家的研究揭示了我们星球上的生命形式，它们可以在极端环境中生存，例如海底或南极洲的冰原。与此同时，对土星和木星周围冰冷卫星的研究揭示了这些卫星上存在地表下液态水海洋，从根本上改变了关于一个世界“宜居”意味着什么的想法。其中一颗卫星，木卫二，是即将到来的NASA探测任务的主题，另外两项“冰冷卫星”任务提案正处于不同的开发阶段。
在天体物理学和行星科学中，研究人员正在共同努力，以找出是否有某些类型的恒星更可能拥有宜居行星，并回答关于行星的宜居性在其生命周期中如何变化的问题——例如，如果行星的母恒星温度发生变化（大多数恒星都会发生这种情况），或者如果恒星周围的行星改变了它们相对于恒星的位置，从而改变了它们的表面温度。行星科学家和化学家还共同努力，弄清楚生命形式可能如何改变行星的大气层，以便科学家可以从地球上探测到这些生物特征。
生物学和化学方面的研究正在帮助科学家更好地了解天体生物学家如何识别其他行星上微生物生命的迹象，无论这些生命形式是否与地球上看到的生命形式相似。
正如他们所说，这只是冰山一角。在她的演讲中，沃伊泰克引用了天文学家卡尔·萨根的一句名言：“如果你想从头开始制作一个苹果派，你必须首先发明宇宙。” 当应用于生命探索时，这句话本质上意味着，要理解生命是如何在宇宙中形成的（以及它是否是地球独有的），就需要理解宇宙的整个历史。（沃伊泰克说，对大爆炸的研究几乎是唯一可能不适用于天体生物学的空间科学领域——但你永远不知道。）
天体生物学的跨学科性质对沃伊泰克的工作产生了具体影响。她花费了大量时间来想出各种方法，让来自不同科学学科的人们协同工作。这项努力的最大例子是建立了一个名为NExSS的项目，即系外行星系统科学联盟。该项目汇集了来自地球科学、行星科学、太阳物理学和天体物理学的研究人员，以追求支持更大范围的寻找外星生命的具体目标。美国国家航空航天局天体物理学家、NASA行星搜寻开普勒任务的项目科学家娜塔莉·巴塔利亚表示，当来自不同学科的人们即使在NASA内部也传统上彼此隔离时，这可能会很困难。巴塔利亚是NExSS领导团队的成员，她在会议期间通过电话谈到了NExSS的一些项目目标，以及该项目的科学目标。
巴塔利亚说：“我们着手在NASA科学任务理事会内部的不同部门之间定义共同目标。” 该项目还旨在“打破”NASA各部门之间的“壁垒”，因为这些部门可能会“导致研究方面的筒仓思维”。
她说：“所以我们的想法是始终关注这些战略目标，以及我们试图实现的科学目标。”
2017年秋季，该机构批准了位于加利福尼亚州NASA艾姆斯研究中心的生命探测中心的资金。该中心将由外生物学研究科学家托里·霍勒领导，她也在会议上通过电话发言。该中心的主要目标之一是为与地外生命搜索相关的科学论文提供在线组织系统。霍勒说，NASA的新在线系统不会仅仅搜索共享相似关键词的科学论文，而是会根据它们调查或讨论的共同假设对论文进行分组，无论它们来自哪个科学学科，或者是否明确提及天体生物学。
沃伊泰克监督的另一个项目是与国家科学基金会（NSF）合作的关于生命起源的创意实验室项目。该项目汇集了来自不同学科的科学家，让他们共同努力，提出专注于地球上生命如何出现的创造性研究项目。根据该项目网站，参与者特别应该尝试解决与“可以生成核酸或氨基酸以及可能聚合它们的小分子反应与满足‘生命’工作定义的完全发达的系统之间的巨大鸿沟”相关的问题。2016年的项目产生了五个研究项目，这些项目将由NASA和NSF资助两年。
定义生命
提出“生命”的“工作定义”是天体生物学界的另一个主要目标，沃伊泰克说，这仍然是一个远未确定的领域。她说，在亚细胞水平上，极难提出一个特征列表，该列表既可以描述所有已知的生命形式，又可以排除会被认为是无生命的物质。
沃伊泰克在她的演讲中说：“如果你问100位科学家对生命的定义，你会得到110个生命的定义。”
即使科学家们还不能就生命的良好定义达成一致，沃伊泰克说，对于社区来说，在执行实验或设计仪器时，使用清晰而具体的定义非常重要，即使该定义最终被证明是错误的。这样，研究人员至少可以回顾并从他们收集的数据中学习到一些东西，因为他们的假设（以及他们正在寻找的“生命”形式）是具体而清晰的。沃伊泰克说，对生命的模糊定义会使以后更难解释这些结果。
她告诉Space.com网站说：“这是一个快速变化的领域，你随时提出的任何东西，在发表时都需要进化。” “我的演讲的重点是，我们使用的生命定义需要清晰且有合理的辩护，并且一切都需要从该[定义]开始向前推进。”
NASA系外行星探索计划的项目科学家道格拉斯·哈金斯在会议上通过电话发言，讨论了过去、现在和未来的NASA任务如何为天体生物学做出贡献。从该机构最大的望远镜，如哈勃太空望远镜和即将到来的詹姆斯·韦伯太空望远镜，到前往火星的机器人任务，有许多天基任务可以为寻找地球之外是否存在生命的探索做出贡献。
哈金斯说：“这是一个复杂的问题；这不是一个容易的问题。” “但这意味著，我们需要许多不同的专业知识，我们需要许多不同的工具，我们需要许多不同的科学视角来共同协作并有效地对接。”
沃伊泰克说，当她告诉研究人员他们的研究领域如何融入宇宙生命探索时，大多数研究人员都很兴奋。
她说：“每个人都对参与回答这个非常重要的问题感到非常兴奋。” “这非常有凝聚力。”
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