第一章 破译神奇的科学发现

生命的起源

我们赖以生存的家园——地球，在刚形成时，它的上面并没有生命存在，地球是经过漫长的化学演化、物理变化和人类的创造才变成今天这个样子的。生命形成之前，地球大气中的有机元素氢、碳、氮、氧、硫、磷等元素在自然界各种能源的作用下，合成有机分子，这些有机分子进一步合成，变成生物单体，而这些生物单体在聚合作用下变成生物聚合物，如蛋白质、多糖、核酸等。当蛋白质出现后，最简单的生命个体也随着诞生了。

我们赖以生存的家园——地球

生命与非生命物质之间有三个最基本的区别：第一个区别是生命个体能从环境中吸收自己维持生命活动所需要的物质，排放出自己维持生命活动中不需要的物质，这种过程叫做新陈代谢；第二个区别是它能繁殖后代，任何有生命的个体，不管他们的繁殖形式是如何的不同，他们都具有繁殖新个体的本领；第三个区别是它有遗传的能力，即能把上一代生命个体的特性传递给下一代，使下一代的新个体能够与上一代个体具有相同或者大致相同的特性。生物体在繁殖新个体的过程中不断地遗传，不断地变异，因而具有新特征的新个体也就不断地出现，使生物体不断地由简单变复杂，构成了生物体的系统演化。

神奇的分子结构

蛋白质和核酸是生物体内最重要的物质，可以说没有蛋白质和核酸，就没有生命。而在原始地球条件下，产生这些有机高分子的物质是可能的，我们可以从有机高分子物质组成的多分子体系来推测其过程如下：蛋白质和核酸等有机高分子物质，在原始地球的海洋里越积越多，浓度不断增加。经过时间的演变，由于种种原因，这些有机高分子物质经过浓缩而分离出来，它们相互作用，凝聚成小块。这些小块漂浮在原始海洋中，外面包有最原始的界膜，与周围的原始海洋环境分隔开，从而构成一个独立的体系，即多分子体系。这时，这种多分子体系已经能够与外界环境进行原始的物质交换活动了。现在，已经有人模拟原始地球的条件，制造出了类似蛋白质和核酸的物质。虽然这些物质与现在的蛋白质和核酸相比，还有一定差别，并且原始地球上的蛋白质和核酸的形成过程是否如此还不能肯定，但是，这已经为人们研究生命的起源提供了一些线索。

从多分子体系演变为原始生命，是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段，它直接涉及原始生命的产生。目前，人们还不能在实验室里验证这一过程。不过，我们可以推测，有些多分子体系经过长期不断地演变，特别是由于蛋白质和核酸这两大主要成分的相互作用，最终形成了具有原始新陈代谢作用和能够进行繁殖的原始生命。

关于生命起源化学进化过程的研究，虽然进行了大量的模拟实验，但是绝大多数实验只是集中在第一阶段，因此，对于生命起源问题还必须继续进行研究和探讨。