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  海萊恩生於美國密蘇里州巴特勒 (密蘇里州),成長於堪薩斯城,是三位科幻巨人中惟一一位土生土長的美國人。這個環境雖然對他的作品有很多影響,他後來在寫作和個人生活中卻衝破了很多此時此地的價值和道德觀。

  1929年海萊恩以優異的成績從美國海軍學院畢業並分派到列星頓號航空母艦上服役。  1933年至1934年期間,海萊恩在羅柏號驅逐艦上服役,軍銜升至中尉,卻在1934年因肺結核退役。其後在漫長的住院治療期間發明水床,然而他之後在3部作品中過於詳細的描寫使其失去申請專利的機會。這段軍旅生涯給予海萊恩第二重要的終身影響——他極度認同忠誠和領導力等與軍人有關的品質。  退役後的海萊恩在加州大學洛杉磯分校非正式地攻讀幾星期研究生數學和物理課程,之後他因為自身健康或政治計劃或兩者兼而有之而罷休。爾後他從事經營一系列不同的職業行當,包括房地產和銀礦等等來維持生計。

  關於海萊恩和埃莉諾·庫裡(英語:Elinor Curry)的第一次婚姻記載不多,而1932年與他成婚的第二任妻子萊斯琳·麥克唐納(英語:Leslyn MacDonald)則是一位政治激進分子——據阿西莫夫回憶,海萊恩在此期間是一個「徹底的自由派」。  20世紀30年代前期,他參與厄普頓·辛克萊的社會主義「結束加州貧困運動」(英語:EPIC)。1934年,海萊恩為辛克萊失敗的民主黨加州州長競選做出努力工作。他自己於1938年親自競選加州議員,但也以失敗告終。  在後來的歲月中,海萊恩對這個參與社會黨活動的階段諱莫如深,對他自己的政治歷史也是寫得很隱諱。他於1954年寫道:「很多美國人堅認麥卡錫開創了一個『恐怖統治』。你害怕了麼?我沒怕,雖然我有不少政治背景可比麥卡錫議員左多了」。

  雖然海軍病殘津貼讓他不太窮困,海萊恩為付款買房開始寫作。1939年,他的第一篇小說《生命線》發表於美國科幻教父約翰·W·坎貝爾主編的《震撼科幻小說》雜誌。他很快成為社會科學幻想運動的公認領袖之一。他的早期作品逐步拼湊成主題相當一致的未來歷史系列。1941年,雜誌主編坎貝爾此係列的年表發表在《震撼科幻小說》,年表日後在海萊恩合輯《貫穿明日的過去》中重印。  二戰期間,海萊恩重返美國海軍從事航海機械方面的工作,同時拉上的阿西莫夫和L·斯普雷·德坎普一同受僱於海軍飛機工廠。1945年,戰爭進入尾聲,海萊恩開始重估職業走向。廣島與長崎原子彈爆炸和冷戰的開始,驅動他著手進行政治相關的非小說寫作。同一時期,他有4篇重要故事作品在《星期六晚郵報》上發表,其中首篇《地球上的綠色山丘》發表於1947年2月,是美國科幻作者第一次發表於主流文藝雜誌。他為之撰寫劇本並設計特殊效果的電影《奔向月球 (1950年電影)》更是獲得1950年第23屆奧斯卡最佳視覺效果獎奧斯卡最佳特技效果獎肯定。  這一期間最為重要的是,海萊恩開始為斯克里布納出版社撰寫一系列青少年小說作品,一直延續到20世紀50年代,並於1952年出版《滾石家族遊太空》。  1948年海萊恩與第二任妻子萊斯琳離婚,並於同年與第三任妻子弗吉妮婭·海萊恩(原姓)結婚。身為優秀航空工程師、化學師的她不但與海萊恩白頭偕老,還成為其作品中不少聰明而獨立的女性人物原型。1953年至1954年期間,海萊恩夫妻進行了一次環球旅行,並被他寫進《皇家流浪漢》(1992),也為他日後有關太空旅行的小說——如《火星少年》(1963)——提供了背景。  阿西莫夫認為海萊恩與吉妮成婚的同時也在政治上突然轉向極右。海萊恩夫婦於1958年成立「帕特里克·亨利聯盟」,1964年為美國「保守先生」巴里·戈德華特總統競選活動工作,而且早前發表的《皇家流浪漢》中有兩大段關於麥卡錫聽證會的辯解。然而這種政治大轉彎印象的產生,可能是由於傳統的美國政治左右翼劃分不一定適用自由意志主義,再加上海萊恩本人獨出一格、不願拘泥於傳統的意識形態定義——包括自由意志主義。吉妮對丈夫的影響主要體現在文學和科學方面。她不但是丈夫手稿的第一讀者,更是在他們的工程專業工作上比他還厲害。  海萊恩的少年文學作品造就了後來一代對科學和社會議題敏感的成年讀者。儘管他的少年文學系列大多數重複使用一系列相同題材,他於1959年完成的《星船傘兵》還是被斯克里布納出版社的編輯認為過於爭議而被拒絕出版。這反倒解除了兒童作品對海萊恩的束縛,讓他開始「以我自己的風格寫我自己的東西」,創作出一系列富有挑戰性、重新劃定科幻界限的作品,其中包括他最著名的《異鄉異客》(1961)以及被認為是他最佳作品的《嚴厲的月亮》(1966)。

  1970年後海萊恩經歷一系列健康危機,其間仍勤奮寫作。20世紀70年代初他因腹膜炎休養兩年多方才恢復,隨後便提筆撰寫《時間足夠你愛》,並於1973年發表。他和吉妮穿越全美宣傳捐血,並第三次受邀成為世界科幻大會(密蘇里堪薩斯城,1976)的嘉賓。1977年海萊恩因為一根阻塞的心血管幾乎中風,之後為此接受當時少見的最早期心臟搭橋手術。術後的海萊恩精力煥發,並於同年列席美國國會兩院特別委員會聽證會,以親身經驗舉證空間技術副產品對老年體弱者的幫助。  1980年至1988年期間,海萊恩一直在為他的新小說系列《世界神話 (小說)》組織早期寫作材料,直到1988年5月8日因肺氣腫和充血性心力衰竭於睡夢中去世,享年80歲。

  以下列表將海萊恩發表的作品分類按各自首次出版時間由先到後排列。
羅伯特·安森·海萊恩(英語:Robert Anson Heinlein,1907年-7月7日-1988年-5月8日),美國硬科幻小說作家,人稱「科幻先生」(英語:Mr. SF)。他的作品被認為在科學和工程方面有相當可信度,也幫助提高了對科幻類作品的科學準確性的要求標準。