極端地質(zhì)環(huán)境微生物學(xué)

目錄
總序 i
前言 v
摘要 ix
Abstract xxi
第一章 科學(xué)意義與戰(zhàn)略價值 1
第一節(jié) 科學(xué)意義 1
一、推動了地球科學(xué)與生命科學(xué)領(lǐng)域的一些重大科學(xué)發(fā)現(xiàn) 1
二、促進地球科學(xué)與生命科學(xué)交叉融合，推動地球生物學(xué)的發(fā)展 7
三、促進地球科學(xué)與行星科學(xué)和生命科學(xué)的交叉，推動天體生物學(xué)的發(fā)展 10
第二節(jié) 戰(zhàn)略價值 13
一、蘊含豐富的微生物種質(zhì)資源 14
二、影響能源與礦產(chǎn)資源 20
三、調(diào)控與響應(yīng)氣候環(huán)境變化 25
四、與深地、深海、深空計劃相銜接而推動相關(guān)技術(shù)的發(fā)展 30
第二章 發(fā)展規(guī)律與研究特點 35
第一節(jié) 極端地質(zhì)環(huán)境的定義 35
一、海洋極端環(huán)境 36
二、地表極端環(huán)境 41
三、深地環(huán)境 46
四、深時極端地質(zhì)環(huán)境 49
五、深空及臨近空間環(huán)境 50
第二節(jié) 極端地質(zhì)環(huán)境微生物的內(nèi)涵 51
一、極端地質(zhì)環(huán)境因子 51
二、微生物特征及其功能群 52
三、微生物對極端地質(zhì)環(huán)境的適應(yīng)和響應(yīng) 59
四、微生物對極端地質(zhì)環(huán)境的作用 60
第三節(jié) 學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展規(guī)律和特點 63
一、受工程技術(shù)創(chuàng)新的推動，體現(xiàn)了前沿科學(xué)與工程計劃的結(jié)合 63
二、受工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用前景的推動，體現(xiàn)了基礎(chǔ)研究與應(yīng)用服務(wù)的結(jié)合 68
三、受國際重大科學(xué)計劃的推動，體現(xiàn)了學(xué)科領(lǐng)域的國際前沿性 74
四、具有多學(xué)科交叉和共性科學(xué)難題等特點而相互促進地發(fā)展 76
第三章 國際發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展態(tài)勢 82
第一節(jié) 學(xué)科整體的發(fā)展現(xiàn)狀與態(tài)勢 82
一、不同極端地質(zhì)環(huán)境存在微生物的共性規(guī)律 82
二、微生物與極端地質(zhì)環(huán)境的相互作用亟待全方位深入研究 88
三、微生物資源與生物安全 91
四、分學(xué)科之間的對比與國際平臺 94
第二節(jié) 海洋極端環(huán)境微生物 97
一、微生物研究進展 98
二、計量統(tǒng)計結(jié)果分析發(fā)展態(tài)勢 105
三、國際上的研究團隊與平臺 107
第三節(jié) 地表極端環(huán)境微生物 108
一、各類極端環(huán)境的適應(yīng)機理 108
二、計量統(tǒng)計結(jié)果分析發(fā)展?fàn)顩r與研究隊伍 110
第四節(jié) 深地環(huán)境微生物 115
一、微生物多樣性 115
二、微生物功能 118
三、計量統(tǒng)計分析資助態(tài)勢及研究團隊 121
第五節(jié) 深時極端地質(zhì)環(huán)境微生物 124
一、深時極端地質(zhì)環(huán)境與生物地球化學(xué)循環(huán) 124
二、地質(zhì)環(huán)境微生物功能群識別 129
三、微生物地質(zhì)演化 131
四、實驗?zāi)M和現(xiàn)代觀測 132
五、國際上的研究團隊與平臺 134
第六節(jié) 深空環(huán)境的生命 136
一、太陽系內(nèi)天體宜居環(huán)境研究及生命探測 136
二、地球作為天體生物學(xué)研究的基石 137
三、系外生命探測 140
四、生物入侵及行星保護 141
五、空間艙內(nèi)的生物實驗 142
六、計量統(tǒng)計結(jié)果分析態(tài)勢 144
七、國際研究團隊和平臺 145
第七節(jié) 高壓環(huán)境微生物 146
一、國際總體發(fā)展現(xiàn)狀 146
二、高壓與生命起源、生命邊界 148
三、高壓下的共適應(yīng)機制 150
四、國際上的研究團隊與平臺 156
第四章 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展態(tài)勢 157
第一節(jié) 學(xué)科整體發(fā)展情況 157
一、在國際上逐漸產(chǎn)生影響 157
二、不同分學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展存在較大的差異 157
三、技術(shù)平臺有待拓寬 159
四、學(xué)術(shù)組織、研究隊伍和資助力量比較分散 160
第二節(jié) 海洋極端環(huán)境微生物 161
一、優(yōu)勢和薄弱領(lǐng)域 161
二、研究隊伍和平臺 162
三、主要領(lǐng)域的進展 164
第三節(jié) 地表極端環(huán)境微生物 170
一、高鹽環(huán)境微生物研究進展與研究團隊 170
二、高溫環(huán)境微生物研究進展與研究團隊 174
三、低溫環(huán)境微生物研究進展與研究團隊 177
四、酸性環(huán)境微生物研究進展與研究團隊 178
第四節(jié) 深地環(huán)境微生物 180
一、優(yōu)勢領(lǐng)域與研究隊伍 180
二、快速發(fā)展領(lǐng)域與研究隊伍 182
第五節(jié) 深時極端地質(zhì)環(huán)境微生物 184
一、優(yōu)勢領(lǐng)域 185
二、薄弱領(lǐng)域 185
三、研究隊伍、學(xué)術(shù)組織和資助力量 185
第六節(jié) 深空環(huán)境的生命 186
一、國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀及同國際發(fā)展的比較 186
二、國內(nèi)發(fā)展態(tài)勢 187
第七節(jié) 高壓環(huán)境微生物 192
一、技術(shù)平臺 192
二、研究進展 193
第五章 發(fā)展思路與發(fā)展方向 194
第一節(jié) 關(guān)鍵科學(xué)問題 194
一、學(xué)科前沿的基礎(chǔ)科學(xué)問題 194
二、與人類經(jīng)濟社會發(fā)展和國家需求相關(guān)的重大科學(xué)難題 204
第二節(jié) 學(xué)科發(fā)展總體思路與發(fā)展目標(biāo) 216
一、總體思路 216
二、發(fā)展目標(biāo) 229
第三節(jié) 重要研究方向 232
一、深海計劃的微生物及其資源環(huán)境效應(yīng) 233
二、深地計劃的微生物及其資源環(huán)境效應(yīng) 236
三、深空計劃的天體生物學(xué) 238
四、深時極端地質(zhì)環(huán)境微生物與地球系統(tǒng)科學(xué) 243
五、極端地質(zhì)環(huán)境微生物與種質(zhì)資源 246
六、極端地質(zhì)環(huán)境微生物與生物安全 247
第六章 資助機制與政策建議 249
第一節(jié) 學(xué)科領(lǐng)域的總體政策建議 249
一、不遺余力地推進學(xué)科交叉和跨學(xué)科人才培養(yǎng) 249
二、加大基礎(chǔ)科學(xué)研究的資助力度 250
三、大力推進條件平臺建設(shè) 250
四、加強微生物的科學(xué)普及工作 251
第二節(jié) 實施地質(zhì)微生物的重大科學(xué)研究計劃 251
一、重大科學(xué)研究計劃實施的必要性、緊迫性和可行性 251
二、具體研究內(nèi)容、擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題和預(yù)期目標(biāo) 255
三、可能的實現(xiàn)途徑 260
第三節(jié) 統(tǒng)籌布局建設(shè)國家*地質(zhì)微生物野外研究基地 262
一、野外研究基地建設(shè)的必要性、緊迫性和可行性 262
二、具體建設(shè)內(nèi)容和預(yù)期目標(biāo) 266
三、可能的實現(xiàn)途徑 267
第四節(jié) 實現(xiàn)地球生物學(xué)與天體生物學(xué)的全方位連接 270
一、加強天體生物學(xué)的地球相似性研究基地建設(shè) 270
二、依托各類深空計劃加強太空環(huán)境生物學(xué)模擬實驗研究 271
三、加強地球生物學(xué)與天體生物學(xué)學(xué)科體系和隊伍及平臺的建設(shè) 272
第五節(jié) 在資助策略、人才和平臺建設(shè)方面的其他建議 274
一、在深地、深海和深空等重大工程計劃和科學(xué)計劃中加大對地質(zhì)微生物研究的支持力度 274
二、在平臺建設(shè)、人才培養(yǎng)和國際合作方面加大對學(xué)科交叉聯(lián)合的傾斜支持 275
第六節(jié) 關(guān)于建立地質(zhì)微生物常設(shè)聯(lián)絡(luò)中心的建議 277
參考文獻 279
關(guān)鍵詞索引 298
彩圖