生命的起源 
 生命是宇宙物質(zhì)演化的最高級(jí)形式，也有人認(rèn)為生命只是宇宙演化的副產(chǎn)物中微不足道的偶然現(xiàn)象，由于發(fā)生了種種時(shí)間和空間的巧合，才得以在地球上出現(xiàn)。的確，在宇宙中滿(mǎn)足生命形成與演化所必需的地方，即使不是唯有地球，也是很少的，地球所繞轉(zhuǎn)的太陽(yáng)是恒星中少有的單星，例得它外圍有穩(wěn)定的生態(tài)圈存在；太陽(yáng)又是第二找恒星，使得其行星從一開(kāi)始形成就有生命所必需的碳，氧等重元素存在；太陽(yáng)大小適宜，使它既有足夠的存在時(shí)間供生命形成與進(jìn)化，又有足夠的光和熱去孵育和羊育生命，地球本身也是一個(gè)特殊的行星，它的軌道全部在太陽(yáng)的生態(tài)圈內(nèi)；它大小適宜，使 它的引力能保留住水和大氣，且大氣層厚薄適當(dāng)，即擋掉了大多數(shù)紫外線(xiàn)，又不至于遮住過(guò)多的陽(yáng)光；地球有較強(qiáng)的磁場(chǎng)，使生命免遭宇宙帶電粒子的致命轟擊……,總之地球在許多方面擁有得天獨(dú)厚的生命存在條件,使其成為宇宙中少有的生命家園.地球在46億年前形成后,便開(kāi)始了生命形成歷程：原始地球中的無(wú)機(jī)物在太陽(yáng)紫外線(xiàn)的作用下,形成了簡(jiǎn)單有機(jī)物,它們通過(guò)水流匯集于海洋,在那里化合成復(fù)雜的有機(jī)物:這些復(fù)雜有機(jī)物形成生命的過(guò)程,至今仍然是個(gè)疑案,但其中必定有不計(jì)其數(shù)的巧合,在地球形成生命的過(guò)程中幸運(yùn)地發(fā)生了;這樣,原始生命在地球形成15億年后出現(xiàn)了。原始生命在漫長(zhǎng)的歲月里不斷進(jìn)化:16億前有細(xì)胞核的單細(xì)胞生物出現(xiàn),7億年前多細(xì)胞生物出現(xiàn),3.7億年前陸地生物出現(xiàn),2.8億年前爬行動(dòng)物出現(xiàn),1.8億年哺乳動(dòng)物出現(xiàn),7000萬(wàn)年前靈長(zhǎng)目動(dòng)物出現(xiàn),3500萬(wàn)年削類(lèi)人猿出現(xiàn),400萬(wàn)直前原人出現(xiàn),50萬(wàn)年削直立人出現(xiàn),直至3.5萬(wàn)年前出現(xiàn)了現(xiàn)代人類(lèi);于是在宇宙史紀(jì)元150億年時(shí),宇宙中便月了智慧生物創(chuàng)造的技術(shù)和文明.我們目前所知的生命僅限于地球生命,而科學(xué)家對(duì)地外生命和文明的樂(lè)觀(guān)估計(jì)是:僅銀河系就可能有6億個(gè)行星有生命存在,其中擁有技術(shù)和文明的的行星也多達(dá)100萬(wàn)個(gè)!  
地球在宇宙中形成以后，開(kāi)始是沒(méi)有生命的。經(jīng)過(guò)了一段漫長(zhǎng)的化學(xué)演化，就是說(shuō)大氣中的有機(jī)元素氫、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各種能源（如閃電、紫外線(xiàn)、宇宙線(xiàn)、火山噴發(fā)等等）的作用下，合成有機(jī)分子（如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氫、氨、磷酸等等）。這些有機(jī)分子進(jìn)一步合成，變成生物單體（如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等）。這些生物單體進(jìn)一步聚合作用變成生物聚合物。如蛋白質(zhì)、多糖、核酸等。這一段過(guò)程叫做化學(xué)演化。蛋白質(zhì)出現(xiàn)后，最簡(jiǎn)單的生命也隨著誕生了。這是發(fā)生在距今大約36億多年前的一件大事。從此，地球上就開(kāi)始有生命了。生命與非生命物質(zhì)的最基本區(qū)別是：它能從環(huán)境中吸收自己生活過(guò)程中所需要的物質(zhì)，排放出自己生活過(guò)程中不需要的物質(zhì)。這種過(guò)程叫做新陳代謝，這是第一個(gè)區(qū)別。第二個(gè)區(qū)別是能繁殖后代。任何有生命的個(gè)體，不管他們的繁殖形式有如何的不同，他們都具有繁殖新個(gè)體的本領(lǐng)。第三個(gè)區(qū)別是有遺傳的能力。能把上一代生命個(gè)體的特性傳遞給下一代，使下一代的新個(gè)體能夠與上一代個(gè)體具有相同或者大致相同的特性。這個(gè)大致相同的現(xiàn)象最有意義，最值得我們注意。因?yàn)檫@說(shuō)明它多少有一點(diǎn)與上一代不一樣的特點(diǎn)，這種與上一代不一樣的特點(diǎn)叫變異。這種變異的特性如果能夠適應(yīng)環(huán)境而生存，它就會(huì)一代又一代地把這種變異的特性加強(qiáng)并成為新個(gè)體所固有的特征。生物體不斷地變異，不斷地遺傳，年長(zhǎng)月久，周而復(fù)始，具有新特征的新個(gè)體也就不斷地出現(xiàn)，使生物體不斷地由簡(jiǎn)單變復(fù)雜，構(gòu)成了生物體的系統(tǒng)演化。 
地球上早期生命的形態(tài)與特性。地球上最早的生命形態(tài)很簡(jiǎn)單，一個(gè)細(xì)胞就是一個(gè)個(gè)體，它沒(méi)有細(xì)胞核，我們叫它為原核生物。它是靠細(xì)胞表面直接吸收周?chē)h(huán)境中的養(yǎng)料來(lái)維持生活的，這種生活方式我們叫做異養(yǎng)。當(dāng)時(shí)它們的生活環(huán)境是缺乏氧氣的，這種喜歡在缺乏氧氣的環(huán)境中生活的叫做厭氧。因此最早的原核生物是異養(yǎng)厭氧的。它的形態(tài)最初是圓球形，后來(lái)變成橢圓形、弧形、江米條狀的桿形進(jìn)而變成螺旋狀以及細(xì)長(zhǎng)的絲狀，等等。從形態(tài)變化的發(fā)展方向來(lái)看是增加身體與外界接觸的表面積和增大自身的體積。現(xiàn)在生活在地球上的細(xì)菌和藍(lán)藻都是屬于原核生物。藍(lán)藻的發(fā)生與發(fā)展，加速了地球上氧氣含量的增加，從20多億年前開(kāi)始，不僅水中氧氣含量已經(jīng)很多，而且大氣中氧氣的含量也已經(jīng)不少。細(xì)胞核的出現(xiàn)，是生物界演化過(guò)程中的重大事件。原核植物經(jīng)過(guò)15億多年的演變，原來(lái)均勻分散在它的細(xì)胞里面的核物質(zhì)相對(duì)地集中以后，外面包裹了一層膜，這層膜叫做核膜。細(xì)胞的核膜把膜內(nèi)的核物質(zhì)與膜外的細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)。細(xì)胞里面的細(xì)胞核就是這樣形成的。有細(xì)胞核的生物我們把它稱(chēng)為真核生物。從此以后細(xì)胞在繁殖分裂時(shí)不再是簡(jiǎn)單的細(xì)胞質(zhì)一分為二，而且里面的細(xì)胞核也要一分為二。真核生物（那時(shí)還沒(méi)有動(dòng)物，可以說(shuō)實(shí)際上也只是真核植物）大約出現(xiàn)在20億年前。性別的出現(xiàn)是在生物界演化過(guò)程中的又一個(gè)重大的事件，因?yàn)樾詣e促進(jìn)了生物的優(yōu)生，加速生物向更復(fù)雜的方向發(fā)展。因此真核的單細(xì)胞植物出現(xiàn)以后沒(méi)有幾億年就出現(xiàn)了真核多細(xì)胞植物。真核多細(xì)胞的植物出現(xiàn)沒(méi)有多久就出現(xiàn)了植物體的分工，植物體中有一群細(xì)胞主要是起著固定植物體的功能，成了固著的器官，也就是現(xiàn)代藻類(lèi)植物固著器的由來(lái)。從此以后開(kāi)始出現(xiàn)器官分化，不同功能部分其內(nèi)部細(xì)胞的形態(tài)也開(kāi)始分化。由此可見(jiàn)，細(xì)胞核和性別出現(xiàn)以后，大大地加速了生物本身形態(tài)和功能的發(fā)展。 
生命的起源 
關(guān)于生命起源的問(wèn)題，很早就有各種不同的解釋。近幾十年來(lái)，人們根據(jù)現(xiàn)代自然科學(xué)的新成 就，對(duì)于生命起源的問(wèn)題進(jìn)行了綜合研究，取得了很大的進(jìn)展。 
根據(jù)科學(xué)的推算，地球從誕生到現(xiàn)在，大約有46億年的歷史。早期的地球是熾熱的，地球上的一切元素都呈氣體狀態(tài)，那時(shí)候是絕對(duì)不會(huì)有生命存在的。最初的生命是在地球溫度下降以后，在極其漫長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，由非生命物質(zhì)經(jīng)過(guò)極其復(fù)雜的化學(xué)過(guò)程，一步一步地演變而成的。目前，這種關(guān)于生命起源是通過(guò)化學(xué)進(jìn)化過(guò)程的說(shuō)法已經(jīng)為廣大學(xué)者所承認(rèn)，并認(rèn)為這個(gè)化學(xué)進(jìn)化過(guò)程可以分為下列四個(gè)階段。 
從無(wú)機(jī)小分子物質(zhì)生成有機(jī)小分子物質(zhì) 根據(jù)推測(cè)，生命起源的化學(xué)進(jìn)化過(guò)程是在原始地球條件下開(kāi)始進(jìn)行的。當(dāng)時(shí)，地球表面溫度已經(jīng)降低，但內(nèi)部溫度仍然很高，火山活動(dòng)極為頻繁，從火山內(nèi)部噴出的氣體，形成了原始大氣(下圖)。一般認(rèn)為，原始大氣的主要成分有甲烷（CH4）、氨 原始地球的想象圖 
(左)原始大氣(右)有機(jī)物形成 
（NH3）、水蒸氣（H2O）、氫（H2），此外還有硫化氫（H2S）和氰化氫（HCN）。這些氣體在大自然不斷產(chǎn)生的宇宙射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、閃電等的作用下，就可能自然合成氨基酸、核苷酸、單糖等一系列比較簡(jiǎn)單的有機(jī)小分子物質(zhì)。后來(lái)，地球的溫度進(jìn)一步降低，這些有機(jī)小分子物質(zhì)又隨著雨水，流經(jīng)湖泊和河流，最后匯集在原始海洋中。 
關(guān)于這方面的推測(cè)，已經(jīng)得到了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的證實(shí)。1935年，美國(guó)學(xué)者米勒等人，設(shè)計(jì)了一套密閉裝置(下圖)。他們將裝置內(nèi)的空氣抽出，然后模擬原始地球上的大氣成分，通入甲烷、氨、氫、水 米勒實(shí)驗(yàn)的裝置 
蒸氣等氣體，并模擬原始地球條件下的閃電，連續(xù)進(jìn)行火花放電。最后，在U型管內(nèi)檢驗(yàn)出有氨基酸生成。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位，因此，探索氨基酸在地球上的產(chǎn)生是有重要意義的。
　生命的發(fā)展過(guò)程分為化學(xué)進(jìn)化和生物學(xué)進(jìn)化兩個(gè)階段。
    在化學(xué)進(jìn)化階段中，無(wú)機(jī)分子逐漸形成簡(jiǎn)單的有機(jī)分子。在生物學(xué)進(jìn)化階段中，原核生物逐漸發(fā)展為真核生物，單細(xì)胞生物逐漸發(fā)展為多細(xì)胞生物，簡(jiǎn)單低級(jí)的生物逐漸發(fā)展為高級(jí)復(fù)雜的生物。生物的進(jìn)化依賴(lài)遺傳和變異，遺傳和變異過(guò)程中最重要的兩類(lèi)生物大分子是核酸和蛋白質(zhì)。各種生物的核酸和蛋白質(zhì)的代謝有許多共同點(diǎn)，所有生物都使用統(tǒng)一的遺傳密碼和基本上一致的譯碼方法，而譯碼過(guò)程的實(shí)現(xiàn)又需要幾百種分子的配合。在生命起源過(guò)程中，這幾百種分子不可能一起形成并嚴(yán)密地組織起來(lái)。因此，在化學(xué)進(jìn)化階段和生物學(xué)進(jìn)化階段之間有一個(gè)生物大分子的自組織階段，這種分子自組織的形式是超循環(huán)。如核酸是自復(fù)制的模板，但核酸序列的自復(fù)制過(guò)程往往不是直接進(jìn)行的。核酸通過(guò)它所編碼的蛋白質(zhì)去影響另一段核酸的自復(fù)制。這種結(jié)構(gòu)便是一種超循環(huán)結(jié)構(gòu)。這種大分子結(jié)構(gòu)是相對(duì)穩(wěn)定的，能夠積累、保持和處理遺傳信息。另一方面，這種結(jié)構(gòu)在處理遺傳信息時(shí)又會(huì)有微小的變異，這又成為生物分子發(fā)展進(jìn)化的機(jī)制。為了根據(jù)生物大分子自組織的基本要求建立生物進(jìn)化變異模型，艾根提出一組唯象的數(shù)學(xué)方程，并得到一些具有啟發(fā)意義的結(jié)果。選擇的對(duì)象不是單一的分子種，而是擬種，即以一定的概率分布組織起來(lái)的一些關(guān)系密切的分子種的組合。信息選擇的積累以自復(fù)制子單元最大信息容量為上限，超過(guò)這個(gè)限制就不能保證擬種的內(nèi)部穩(wěn)定性。可以認(rèn)為，擬種的內(nèi)部穩(wěn)定性是進(jìn)化行為更本質(zhì)的屬性?？紤]到生物體內(nèi)進(jìn)行著許多必不可少的生化反應(yīng)，需要許多不同的蛋白質(zhì)和核酸參加，它們總的信息量遠(yuǎn)大于已知的最精確復(fù)制機(jī)制所允許的最大信息容量。這一實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明，只有經(jīng)過(guò)超循環(huán)形式的聯(lián)系才能把自復(fù)制和選擇上穩(wěn)定的單元結(jié)合為較高的組織形式，以便下一步再產(chǎn)生選擇上穩(wěn)定的行為。
此外，還有一些學(xué)者模擬原始地球的大氣成分，在實(shí)驗(yàn)室里制成了另一些有機(jī)物，如嘌識(shí)、嘧啶、核糖，脫氧核糖，脂肪酸等。這些研究表明：在生命的起源中，從無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物的化學(xué)過(guò)程，是完全可能的。 
從有機(jī)小分子物質(zhì)形成的有機(jī)高分子物質(zhì) 蛋白質(zhì)、核酸等有機(jī)高分子物質(zhì)，是怎樣在原始地球條件下形成的呢？有些學(xué)者認(rèn)為，在原始海洋中，氨基酸、核苷酸等有機(jī)小分子物質(zhì)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期積累，相互作用，在適當(dāng)條件下（如吸附在粘土上），通過(guò)縮合作用或聚合作用，就形成了原始的蛋白質(zhì)分子和核酸分子。 
現(xiàn)在，已經(jīng)有人模擬原始地球的條件，制造出了類(lèi)似蛋白質(zhì)和核酸的物質(zhì)。雖然這些物質(zhì)與現(xiàn)在的蛋白質(zhì)和核酸相比，還有一定差別 ，并且原始地球上的蛋白質(zhì)和核酸的形成過(guò)程是否如此，還不能肯定，但是，這已經(jīng)為人們研究生命的起源提供了一些線(xiàn)索；在原始地球條件下，產(chǎn)生這些有機(jī)高分子的物質(zhì)是可能的。 
從有機(jī)高分子物質(zhì)組成多分子體系 根據(jù)推測(cè)，蛋白質(zhì)和核酸等有機(jī)高分子物質(zhì)，在海洋里越積越多，濃度不斷增加，由于種種原因（如水分的蒸發(fā)，粘土的吸附作用），這些有機(jī)高分子物質(zhì)經(jīng)過(guò)濃縮而分離出來(lái)，它們相互作用，凝聚成小滴。這些小滴漂浮在原始海洋中，外面包有最原始的界膜，與周?chē)脑己Ｑ蟓h(huán)境分隔開(kāi)，從而構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的體系，即多分子體系。這種多分子體系已經(jīng)能夠與外界環(huán)境進(jìn)行原始的物質(zhì)交換活動(dòng)了。 
從多分子體系演變?yōu)樵忌?從多分子體系演變?yōu)樵忌?，過(guò)是生命起源過(guò)程中最復(fù)雜和最有決定意義的階段，它直接涉及到原始生命的發(fā)生。目前，人們還不能在實(shí)驗(yàn)室里驗(yàn)證這一過(guò)程。不過(guò)，我們可以推測(cè)，有些多分子體系經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期不斷地演變，特別是由于蛋白質(zhì)和核酸這兩大主要成分的相互作用，終于形成具有原始新陳代謝作用和能夠進(jìn)行繁殖的原始生命。以后，由生命起源的化學(xué)進(jìn)化階段進(jìn)入到生命出現(xiàn)之后的生物進(jìn)化階段。 
關(guān)于生命起源的化學(xué)進(jìn)化過(guò)程的研究，雖然進(jìn)行了大量的模擬實(shí)驗(yàn)，但是絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)只是集中在第一階段，有些階段還僅僅限于假說(shuō)和推測(cè)。因此，在對(duì)于生命起源，問(wèn)題還必須繼續(xù)進(jìn)行研究和探討。 
蛋白質(zhì)和核酸是生物體內(nèi)最重要的物質(zhì)。沒(méi)有蛋白質(zhì)和核酸，就沒(méi)有生命。1965年，我國(guó)科學(xué)工作者人工合成了結(jié)晶牛胰島素（一種含有51個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)）。1981年，我國(guó)科學(xué)工作者又用人工的方法合成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸（核糖核酸的一種）。這些工作反映了我國(guó)在探索生命起源問(wèn)題上的重大成就。
參考資料：
http://zhidao.baidu.com/question/5504527.html
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