生命起源研究

科学的发展往往是曲折迂回的。多年来，一系列发现又重新唤起了人们对生命天外来源说的热情。首先是人们注意到，地球上的生命尽管种类庞杂，但它们却具有相似的细胞结构，都由同样的核糖核酸组成遗传物质，由蛋白质构成活体。这就使人们不能不问，如果生命果真是在地球上由无机物进化而来，为什么不会产生多种的生命模式？其次，还有人注意到，稀有金属钼在地球生命的生理活动中，具有非常重要的作用。然而钼在地壳上的含量却很低，仅为0．0002%。这也使人不禁要问，为什么一个如此稀少的元素会对生命具有如此重要的意义？地球上的生命会不会本是起源于富含钼元素的其他天体里？第三，人们还不断地从天外坠落的陨石中发现有起源于星际空间的有机物，其中包括构成地球生命的全部基本要素。与此同时，人们也发现在宇宙的许多地方存在着有机分子云。这使许多人深信，生命绝不仅仅为地球所独有。详情官方电话官方服务官方网站

科学的发展往往是曲折迂回的｡多年来官方服务官方网站

人们一直在从不同角度探索生命的起源。地质学家曾艰苦地从地质记录中寻找最早生命的化石证据，生物学家和生物化学家也已经为模拟生命起源进行了多种实验和设想了不同的模型。然而对于生命的出现究竟是开始于地球，还是开始于其他宇宙体、后来被带至地球的问题，迄今仍处于争论之中。最近，美国宇航局埃姆斯研究中心的科学家在模拟太空中低温、没有空气、充满辐射的恶劣条件下的一项实验中发现，一些简单、常见的有机分子自发组装成了能够作为原始细胞壁的膜。这些膜像肥皂泡，具有半渗透性。这种膜容许水和氧气自由进出，它正是生命所需要的那种膜（2001年1月30日出版的美国《国家科学院院报》）。这一成果不仅暗示有可能宇宙中到处都存在着初始生命，而且还有利于地球上的生命是由星际太空有机化合物引发的观点。人们尚不能确知生命是怎样起源的，但一般认为生命发展最合理的第一步，应是作为生命系统基础的碳的有机化合物通过非生物方式的合成。现在已有相当多的证据可以说明这些有机化合物能通过非生物方式产生。例如，碳质球粒陨石就含有机物质，对这类陨石进行的化学分析发现其中含有多种有机组分，诸如糖类、有机酸和氨基酸等，它们被认为形成于星际空间。最有意义的发现是陨石中的氨基酸含有的左旋（L-）和右旋（D-）立体异构体各占一半，而地球上生物来源的氨基酸则以左旋立体异构体占绝对优势。这为陨石中氨基酸由非生物方式形成提供了进一步的证据，至少可以说明陨石的氨基酸没有受到地球物质的污染。在20世纪50年代初，Stanley Miller进行了首创性的实验研究，他尝试确定有机化合物是否能在由水和假定的4 Ga前地球大气圈中可能存在的各种气体组分中形成。他按原始大气圈的可能组分为CH4、NH3、H2制成配料，置于烧瓶中，并以放电火花代替闪电效应刺激试料混合物。结果几天后实验产生出氨基酸和一些简单、还原性的有机分子（Miller，1953、1957）。应用放电火花和紫外光照射刺激H2O、CO2、N2和CO气体混合物（更符合地球早期脱气成因大气圈的成分）的类似实验同样产生出一系列有机化合物，诸如氨基酸、HCN和甲醛等（Chang，et al.，1983），甲醛可结合形成糖。加热也可促进类似的反应。然而，在所有加入了自由O2的实验中，均未能合成任何有机化合物，因为在简单有机产物能够聚集之前就已被O2迅速地氧化了。虽然氨基酸和其他简单有机分子似乎比较容易形成，但这些分子是怎样结合形成第一批像RNA（ribonucleic acids———核糖核酸）那样的复杂分子的仍是未解决的难题。后来的研究表明RNA很可能对于生命起源曾经起了主要作用，因为 RNA分子具有分裂和产生一种能对生物复制过程起催化作用的酶（Zaug and Cech，1986）。在古太古代产生 RNA 分子的必要条件包括：有机分子的供应，一种使分子发生反应以形成 RNA的机制；一种作为容器的矿物，它能保留住RNA的分离部分使之能有助于进一步复制；一种能使某些 RNA免受其他种群混入的机制；以及某些形成一种膜作为包围原始细胞壁的途径（Nisbet，1986）。太古宙期间，海底热液系统可能提供了这些条件（Gilbert，1986）。在实验室进行的实验中，RNA的分裂发生于温度大约为40℃、溶液中 pH值变化于7.5～9和存在Mg+2离子的条件下，这些均与海底热液系统出口附近的条件相似。粘土矿物可能曾起着更重要的作用，并实际上提供了一种复制的方法。第一批基因可能曾形成于粘土的互层位置，并且首次复制可能曾是粘土的无机增生。而后，吸附于粘土上的有机化合物通过反应形成 RNA，经过自然选择，RNA分子最终脱离了它们的寄主粘土（Cairns-Smith，1982）。沸石可能是另一种催化剂，它具有大量不同形状和大小的孔隙，这种孔隙允许微小有机分子通过，而不让大分子通行（Nisbet，1986）。沸石类也是海底热液系统———“黑烟筒”周围特征的次生矿物。沸石类矿物中各种大小孔洞的意义在于，一个分裂出的RNA分子可能被限制于这样的孔洞中，在其中它能有助于母分子的复制。很可能首批多核苷酸链就曾形成于早期海底热液喷口附近的某个地方（Condie，1989）。生命复制的下一个阶段可能是由氨基酸形成蛋白质，然后DNA（deoxyribonucleic acid——脱氧核糖核酸）必定形成，并且作为原始基因库而盛行起来（Gilbert，1986）。再下一个发展阶段似乎应发展出能起能量供应和新陈代谢作用的细胞膜，这两者对于活细胞的发展是关键性的。遗憾的是对这些发展阶段还未能真正了解。近年，在实验室中产生出了能进行复制的有机分子，暗示着可能存在由非生物合成增强有机分子初始产出的潜在机制（Hong et al.，1992；Orgel，1992；Lee，et al.，1996）。其他实验已合成出被称为微胞（micelles——胶体分子团）的简单有机结构，能复制自己的外部构架（Bachmann，et al.，1992）。现已有较充分的理由相信，控制自我复制的最早遗传物质可能不是DNA，而是有关的分子RNA，后者也能够起催化作用（de Duve，1995；Robertson and Miller，1995）。虽然至今还难以通过实验手段将简单有机分子聚合成能进行自我复制和新陈代谢、并被膜所包围的生命体，但看来很可能在不久的将来会合成出具有上述许多特性的有机物质（Schlesinger，1997）。官方服务官方网站

生命的起源 地球在宇宙中形成以后，开始是没有生命的。经过了一段漫长的化学演化，就是说大气中的有机元素氢、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各种能源（如闪电、紫外线、宇宙线、火山喷发等等）的作用下，合成有机分子（如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氢、氨、磷酸等等）。这些有机分子进一步合成，变成生物单体（如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等）。这些生物单体进一步聚合作用变成生物聚合物。如蛋白质、多糖、核酸等。这一段过程叫做化学演化。蛋白质出现后，最简单的生命也随着诞生了。这是发生在距今大约36亿多年前的一件大事。从此，地球上就开始有生命了。生命与非生命物质的最基本区别是：它能从环境中吸收自己生活过程中所需要的物质，排放出自己生活过程中不需要的物质。这种过程叫做新陈代谢，这是第一个区别。第二个区别是能繁殖后代。任何有生命的个体，不管他们的繁殖形式有如何的不同，他们都具有繁殖新个体的本领。第三个区别是有遗传的能力。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。这个大致相同的现象最有意义，最值得我们注意。因为这说明它多少有一点与上一代不一样的特点，这种与上一代不一样的特点叫变异。这种变异的特性如果能够适应环境而生存，它就会一代又一代地把这种变异的特性加强并成为新个体所固有的特征。生物体不断地变异，不断地遗传，年长月久，周而复始，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。 地球上早期生命的形态与特性。地球上最早的生命形态很简单，一个细胞就是一个个体，它没有细胞核，我们叫它为原核生物。它是靠细胞表面直接吸收周围环境中的养料来维持生活的，这种生活方式我们叫做异养。当时它们的生活环境是缺乏氧气的，这种喜欢在缺乏氧气的环境中生活的叫做厌氧。因此最早的原核生物是异养厌氧的。它的形态最初是圆球形，后来变成椭圆形、弧形、江米条状的杆形进而变成螺旋状以及细长的丝状，等等。从形态变化的发展方向来看是增加身体与外界接触的表面积和增大自身的体积。现在生活在地球上的细菌和蓝藻都是属于原核生物。蓝藻的发生与发展，加速了地球上氧气含量的增加，从20多亿年前开始，不仅水中氧气含量已经很多，而且大气中氧气的含量也已经不少。细胞核的出现，是生物界演化过程中的重大事件。原核植物经过15亿多年的演变，原来均匀分散在它的细胞里面的核物质相对地集中以后，外面包裹了一层膜，这层膜叫做核膜。细胞的核膜把膜内的核物质与膜外的细胞质分开。细胞里面的细胞核就是这样形成的。有细胞核的生物我们把它称为真核生物。从此以后细胞在繁殖分裂时不再是简单的细胞质一分为二，而且里面的细胞核也要一分为二。真核生物（那时还没有动物，可以说实际上也只是真核植物）大约出现在20亿年前。性别的出现是在生物界演化过程中的又一个重大的事件，因为性别促进了生物的优生，加速生物向更复杂的方向发展。因此真核的单细胞植物出现以后没有几亿年就出现了真核多细胞植物。真核多细胞的植物出现没有多久就出现了植物体的分工，植物体中有一群细胞主要是起着固定植物体的功能，成了固着的器官，也就是现代藻类植物固着器的由来。从此以后开始出现器官分化，不同功能部分其内部细胞的形态也开始分化。由此可见，细胞核和性别出现以后，大大地加速了生物本身形态和功能的发展。 生命的起源 关于生命起源的问题，很早就有各种不同的解释。近几十年来，人们根据现代自然科学的新成 就，对于生命起源的问题进行了综合研究，取得了很大的进展。 根据科学的推算，地球从诞生到现在，大约有46亿年的历史。早期的地球是炽热的，地球上的一切元素都呈气体状态，那时候是绝对不会有生命存在的。最初的生命是在地球温度下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的。目前，这种关于生命起源是通过化学进化过程的说法已经为广大学者所承认，并认为这个化学进化过程可以分为下列四个阶段。 从无机小分子物质生成有机小分子物质 根据推测，生命起源的化学进化过程是在原始地球条件下开始进行的。当时，地球表面温度已经降低，但内部温度仍然很高，火山活动极为频繁，从火山内部喷出的气体，形成了原始大气(下图)。一般认为，原始大气的主要成分有甲烷（CH4）、氨 原始地球的想象图 (左)原始大气(右)有机物形成 （NH3）、水蒸气（H2O）、氢（H2），此外还有硫化氢（H2S）和氰化氢（HCN）。这些气体在大自然不断产生的宇宙射线、紫外线、闪电等的作用下，就可能自然合成氨基酸、核苷酸、单糖等一系列比较简单的有机小分子物质。后来，地球的温度进一步降低，这些有机小分子物质又随着雨水，流经湖泊和河流，最后汇集在原始海洋中。 关于这方面的推测，已经得到了科学实验的证实。1935年，美国学者米勒等人，设计了一套密闭装置(下图)。他们将装置内的空气抽出，然后模拟原始地球上的大气成分，通入甲烷、氨、氢、水 米勒实验的装置 蒸气等气体，并模拟原始地球条件下的闪电，连续进行火花放电。最后，在U型管内检验出有氨基酸生成。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，因此，探索氨基酸在地球上的产生是有重要意义的。 此外，还有一些学者模拟原始地球的大气成分，在实验室里制成了另一些有机物，如嘌识、嘧啶、核糖，脱氧核糖，脂肪酸等。这些研究表明：在生命的起源中，从无机物合成有机物的化学过程，是完全可能的。 从有机小分子物质形成的有机高分子物质 蛋白质、核酸等有机高分子物质，是怎样在原始地球条件下形成的呢？有些学者认为，在原始海洋中，氨基酸、核苷酸等有机小分子物质，经过长期积累，相互作用，在适当条件下（如吸附在粘土上），通过缩合作用或聚合作用，就形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。 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；在原始地球条件下，产生这些有机高分子的物质是可能的。 从有机高分子物质组成多分子体系 根据推测，蛋白质和核酸等有机高分子物质，在海洋里越积越多，浓度不断增加，由于种种原因（如水分的蒸发，粘土的吸附作用），这些有机高分子物质经过浓缩而分离出来，它们相互作用，凝聚成小滴。这些小滴漂浮在原始海洋中，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。 从多分子体系演变为原始生命 从多分子体系演变为原始生命，过是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段，它直接涉及到原始生命的发生。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，终于形成具有原始新陈代谢作用和能够进行繁殖的原始生命。以后，由生命起源的化学进化阶段进入到生命出现之后的生物进化阶段。 关于生命起源的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，有些阶段还仅仅限于假说和推测。因此，在对于生命起源，问题还必须继续进行研究和探讨。 蛋白质和核酸是生物体内最重要的物质。没有蛋白质和核酸，就没有生命。1965年，我国科学工作者人工合成了结晶牛胰岛素（一种含有51个氨基酸的蛋白质）。1981年，我国科学工作者又用人工的方法合成了酵母丙氨酸转运核糖核酸（核糖核酸的一种）。这些工作反映了我国在探索生命起源问题上的重大成就。帅呆！！！！！！

　　女娲造人　　盘古开辟了天地，用身躯造出日月星辰、山川草木。那残留在天地间的浊气慢慢化作虫鱼鸟兽，替这死寂的世界增添了生气。 这时 女娲造人　　，有一位女神女娲，在这莽莽的原野上行走。她放眼四望，山岭起伏，江河奔流，丛林茂密，草木争辉，天上百鸟飞鸣，地上群兽奔驰，水中鱼儿嬉戏，草中虫之豸跳跃，这世界按说也点缀得相当美丽了。但是她总觉得有一种说不出的寂寞，越看越烦，孤寂感越来越强烈，连自己也弄不清楚这是为什么。 与山川草木诉说心中的烦躁，山川草木根本不懂她的话；对虫鱼鸟兽倾吐心事，虫鱼鸟兽哪能了解她的苦恼。她颓然坐在一个池塘旁边，茫然对池塘中自己的影子。忽然一片树叶飘落池中，静止的池水泛起了小小的涟漪，使她的影子也微微晃动起来。她突然觉得心头的死结解开了，是呀！为什么她会有那种说不出的孤寂感？原来是世界是缺少一种像她一样的生物。 想到这儿，她马上用手在池边挖了些泥土，和上水，照着自己的影子捏了起来。她感到好高兴。 捏着捏着，捏成了一个小小的东西，模样与女娲差不多，也有五官七窍，双手两脚。捏好后往地上一放，居然活了起来。女娲一见，满心欢喜，接着又捏了许多。她把这些小东西叫作“人”。 这些“人”是仿照神的模样造出来的，气概举动自然与别的生物不同，居然会叽叽喳喳讲起和女娲一样的话来。他们在女娲身旁欢呼雀跃了一阵，慢慢走散了。 女娲那寂寞的心一下子热乎起来，她想把世界变得热热闹闹，让世界到处都有她亲手造出来的人，于是不停工作，捏了一个又一个。但是世界毕竟太大了，她工作了很久，双手都捏得麻木了，捏出的小人分布在大地上仍然太稀少。她想这样下去不行，就顺手从附近折下一条藤蔓，伸入泥潭，沾上泥浆向地上挥洒。结果点点泥浆变成一个个小人，与用手捏成的模样相似，这一来速度就快多了。女娲见 女娲造人　　新方法奏了效，越洒越起劲，大地就到处有了人。 女娲在大地上造出许多人来，心中高兴，寂寞感一扫而空。她觉得很累了，要休息一下，到四处走走，看看那些人生活怎样。 一天，她走到一处，见人烟稀少，十分奇怪，俯身仔细察看，见地上躺着不少小人，动也不动，她用手拨弄，也不见动静，原来 这是她是最初造出来的小人，这时已头发雪白，寿终正寝了。 女娲见了这种情形，心中暗暗着急，她想到自己辛辛苦苦造人，人却不断衰老死亡。这样下去，若要使世界上一直有人，岂不要永远不停地制造？这总不是办法。 结果女娲参照世上万物传种接代的方法，叫人类也男女配合，繁衍后代。因为人是仿神的生物，不能与禽兽同等，所以她又建立了婚姻制度，使之有别于禽兽乱交。后世人就把女娲奉为“神媒”。　　北欧神话　　在世界规模初具的时候，神的祖先开始考虑创造一种完美的生物，得以居　　住在富饶肥沃的大地上。三位神祗经常带着这个问题在天地之间行走，察看他　　们创造天地的业绩。有一天，当奥丁、威利和维在海滩上散步的时候，海浪冲　　来了两截木头，一截是(木岑)树，一截是榆树。众神把它们拣起来后，觉得恰　　好可以作为创造人的材料，便开始用刀把它们分别雕刻成两个人形。由于众神　　精心雕刻，那段 木成了一个栩栩如生的男人形状，而榆木则是一个女人的样　　子。　　树木成形后，三位神祗就为他们注入了生命。　　奥丁首先把人形握在手中，赐给了他们生命与呼吸；　　威利接着赐给了他们灵魂与智慧；　　最后，维赐给了他们体温和五官的感觉。人类诞生了。　　根据他们的由来，神的祖先把男人命名为阿斯克（意为(木岑)树），女人　　命名为爱波拉（意为榆树）。众神让这对人类的始祖居住在四周由大海环绕的　　大地上，让他们结为夫妻，生儿育女。从阿斯克和爱波拉开始，人类就在大地　　上一代一代地繁衍开来，一直传续到了今天。　　亚当夏娃的故事　　天地万物都造齐了。到第七日，神造物的工已经完毕，就在第七日歇了他一切的工，安息厂。神赐福给第七日，定为圣日，因为在这日神歇了他一切创造的工，就安息了。　　创造天地的来历，在耶和华神造天地的日子，乃是这样：野地还没有草木，田间的菜蔬还没长起来，因为耶和华神还没有降雨在地上，也没有人耕地，但有雾气从地上腾，滋润遍地。耶和华神用地上的尘上造人，将生气吹在他鼻孔里，他就成了有灵的活人，名叫亚当。　　立伊甸园　　耶和华神在东方的伊甸立了一个园子，把所造的人安置在那里。耶和华神使各样的树从地里长出来，可以悦人的眼目，其上的果子好作食物。园子当中又有生命树和分别善恶的树。有河从伊甸流出来滋润那园子，从那里分为四道："第一道名叫比逊，就是环绕哈胁拉全地的。在那里有金子，并且那地的金子是好的；在那里又有珍珠和红玛瑙。第二道河名叫基训，就是环绕古实全地的。第三道河名叫希底结，流在亚述的东边。第四道河就是伯拉河。　　耶和华神将那人安置在伊甸园，使他修理看守。耶和华神吩咐他说："园中各样树上的果子，你可以随意吃，只是分别善恶树上的果子，你不可吃，因为你吃的日子必定死。"　　为男人选配偶　　耶和华神说："那人独居不好，我要为他造一个配偶帮助他。"耶和华神用土所造成的野地各样走兽和空中各样飞鸟都带到那人面前，看他叫什么。那人怎样叫各样的活物，那就是它的名字。那人便给一切牲畜和空中飞鸟、野地走兽都起了名，只是那人没有遇见配偶帮助他。耶和华神使他沉睡，他就睡了；于是取下他的一条肋骨，又把肉合起来。耶和华就用那人身上所取的肋骨造成一个女人，领她到那人跟前。那人说："这是我骨中的骨，肉中的肉，可以称她为女人，国为她是从男人身上取出来的。"因此，人要离开父母与妻子连合，二人成为一体。当时夫妻二人赤身露体并不羞耻。　　生物进化论，简称进化论，是生物学最基本的理论之一。进化（Evolution），是指生物在变异、遗传与自然选择作用下的演变发展，物种淘汰和物种产生过程。地球上原来无生命，大约在30多亿年前，在一定的条件下，形成了原始生命，其后，生物不断的进化，直至今天世界上存在着170多万个物种。生物进化论最早是由查尔斯·罗伯特·达尔文提出的，其在著《物种起源》时有详细的论述。进化论有三大经典证据：比较解剖学、古生物学和胚胎发育重演律。　　目前科学家的新认识　　地球在宇宙中形成以后，开始是没有生命的。经过了一段漫长的化学演化，就是说大气中的有机元素氢、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各种能源（如闪电、紫外线、宇宙线、火山喷发等等）的作用下，合成有机分子（如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氢、氨、磷酸等等）。这些有机分子进一步合成，变成生物单体（如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等）。这些生物单体进一步聚合作用变成生物聚合物。如蛋白质、多糖、核酸等。这一段过程叫做化学演化。蛋白质出现后，最简单的生命也随着诞生了。这是发生在距今大约36亿多年前的一件大事。从此，地球上就开始有生命了。生命与非生命物质的最基本区别是：它能从环境中吸收自己生活过程中所需要的物质，排放出自己生活过程中不需要的物质。这种过程叫做新陈代谢，这是第一个区别。第二个区别是能繁殖后代。任何有生命的个体，不管他们的繁殖形式有如何的不同，他们都具有繁殖新个体的本领。第三个区别是有遗传的能力。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。这个大致相同的现象最有意义，最值得我们注意。因为这说明它多少有一点与上一代不一样的特点，这种与上一代不一样的特点叫变异。这种变异的特性如果能够适应环境而生存，它就会一代又一代地把这种变异的特性加强并成为新个体所固有的特征。生物体不断地变异，不断地遗传，年长月久，周而复始，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。　　地球上早期生命的形态与特性。地球上最早的生命形态很简单，一个细胞就是一个个体，它没有细胞核，我们叫它为原核生物。它是靠细胞表面直接吸收周围环境中的养料来维持生活的，这种生活方式我们叫做异养。当时它们的生活环境是缺乏氧气的，这种喜欢在缺乏氧气的环境中生活的叫做厌氧。因此最早的原核生物是异养厌氧的。它的形态最初是圆球形，后来变成椭圆形、弧形、江米条状的杆形进而变成螺旋状以及细长的丝状，等等。从形态变化的发展方向来看是增加身体与外界接触的表面积和增大自身的体积。现在生活在地球上的细菌和蓝藻都是属于原核生物。蓝藻的发生与发展，加速了地球上氧气含量的增加，从20多亿年前开始，不仅水中氧气含量已经很多，而且大气中氧气的含量也已经不少。细胞核的出现，是生物界演化过程中的重大事件。原核植物经过15亿多年的演变，原来均匀分散在它的细胞里面的核物质相对地集中以后，外面包裹了一层膜，这层膜叫做核膜。细胞的核膜把膜内的核物质与膜外的细胞质分开。细胞里面的细胞核就是这样形成的。有细胞核的生物我们把它称为真核生物。从此以后细胞在繁殖分裂时不再是简单的细胞质一分为二，而且里面的细胞核也要一分为二。真核生物（那时还没有动物，可以说实际上也只是真核植物）大约出现在20亿年前。性别的出现是在生物界演化过程中的又一个重大的事件，因为性别促进了生物的优生，加速生物向更复杂的方向发展。因此真核的单细胞植物出现以后没有几亿年就出现了真核多细胞植物。真核多细胞的植物出现没有多久就出现了植物体的分工，植物体中有一群细胞主要是起着固定植物体的功能，成了固着的器官，也就是现代藻类植物固着器的由来。从此以后开始出现器官分化，不同功能部分其内部细胞的形态也开始分化。由此可见，细胞核和性别出现以后，大大地加速了生物本身形态和功能的发展。　　生命的起源　　关于生命起源的问题，很早就有各种不同的解释。近几十年来，人们根据现代自然科学的新成 就，对于生命起源的问题进行了综合研究，取得了很大的进展。　　根据科学的推算，地球从诞生到现在，大约有46亿年的历史。早期的地球是炽热的，地球上的一切元素都呈气体状态，那时候是绝对不会有生命存在的。最初的生命是在地球温度下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的。目前，这种关于生命起源是通过化学进化过程的说法已经为广大学者所承认，并认为这个化学进化过程可以分为下列四个阶段。　　从无机小分子物质生成有机小分子物质 根据推测，生命起源的化学进化过程是在原始地球条件下开始进行的。当时，地球表面温度已经降低，但内部温度仍然很高，火山活动极为频繁，从火山内部喷出的气体，形成了原始大气(下图)。一般认为，原始大气的主要成分有甲烷（CH4）、氨 原始地球的想象图　　(左)原始大气(右)有机物形成　　（NH3）、水蒸气（H2O）、氢（H2），此外还有硫化氢（H2S）和氰化氢（HCN）。这些气体在大自然不断产生的宇宙射线、紫外线、闪电等的作用下，就可能自然合成氨基酸、核苷酸、单糖等一系列比较简单的有机小分子物质。后来，地球的温度进一步降低，这些有机小分子物质又随着雨水，流经湖泊和河流，最后汇集在原始海洋中。　　关于这方面的推测，已经得到了科学实验的证实。1935年，美国学者米勒等人，设计了一套密闭装置(下图)。他们将装置内的空气抽出，然后模拟原始地球上的大气成分，通入甲烷、氨、氢、水 米勒实验的装置　　蒸气等气体，并模拟原始地球条件下的闪电，连续进行火花放电。最后，在U型管内检验出有氨基酸生成。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，因此，探索氨基酸在地球上的产生是有重要意义的。　　此外，还有一些学者模拟原始地球的大气成分，在实验室里制成了另一些有机物，如嘌识、嘧啶、核糖，脱氧核糖，脂肪酸等。这些研究表明：在生命的起源中，从无机物合成有机物的化学过程，是完全可能的。　　从有机小分子物质形成的有机高分子物质 蛋白质、核酸等有机高分子物质，是怎样在原始地球条件下形成的呢？有些学者认为，在原始海洋中，氨基酸、核苷酸等有机小分子物质，经过长期积累，相互作用，在适当条件下（如吸附在粘土上），通过缩合作用或聚合作用，就形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。　　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；在原始地球条件下，产生这些有机高分子的物质是可能的。　　从有机高分子物质组成多分子体系 根据推测，蛋白质和核酸等有机高分子物质，在海洋里越积越多，浓度不断增加，由于种种原因（如水分的蒸发，粘土的吸附作用），这些有机高分子物质经过浓缩而分离出来，它们相互作用，凝聚成小滴。这些小滴漂浮在原始海洋中，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。　　从多分子体系演变为原始生命 从多分子体系演变为原始生命，过是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段，它直接涉及到原始生命的发生。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，终于形成具有原始新陈代谢作用和能够进行繁殖的原始生命。以后，由生命起源的化学进化阶段进入到生命出现之后的生物进化阶段。　　关于生命起源的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，有些阶段还仅仅限于假说和推测。因此，在对于生命起源，问题还必须继续进行研究和探讨。　　蛋白质和核酸是生物体内最重要的物质。没有蛋白质和核酸，就没有生命。1965年，我国科学工作者人工合成了结晶牛胰岛素（一种含有51个氨基酸的蛋白质）。1981年，我国科学工作者又用人工的方法合成了酵母丙氨酸转运核糖核酸（核糖核酸的一种）。这些工作反映了我国在探索生命起源问题上的重大成就。

　　上海交大一项研究为生命起源提供新的启示　　新华社上海2004\1月8日电（记者刘军）上海交通大学研究人员在世界上率先报道了宏观自组装现象，这项研究为生命起源提供了新的启示。　　今年1月2日在美国出版的《科学》杂志，发表了上海交通大学化学化工学院颜德岳教授及其博士生周永丰、侯健的论文《形成宏观管子的超分子自组装行为研究》。论文在国际上率先报道了宏观自组装现象，由一类新型的不规则的大分子自组装得到了厘米长度、毫米直径的多壁螺旋管，将超分子自组装研究领域拓展到了宏观尺度，使我国在这一研究领域处于国际领先的地位。　　据介绍，超分子自组装是近年来国际科技界关注的一个前沿热点。人们知道蛋白质，细胞乃至生命的形成都是通过自组装来实现的，因此自组装的研究对揭开生命现象奥秘具有十分重要的意义。另外，自组装是目前用来制造纳米材料的最方便最普遍的途径之一。特别对于制造结构规则的功能材料，自组装已经显示出独一无二的优越性。可以说，自组装研究不仅具有重要的学术意义，而且具有广泛的技术应用前景，因此吸引了众多科学家的目光。　　由颜德岳教授课题组进行的这项研究，始于1998年冬。经过5年多的努力，终于成功地自组装得到了形貌更为完美的宏观多壁螺旋管，并经多次重复测试，都重现了自组装现象。　　这项研究结果所展示的从分子直接自组装得到宏观物体的过程和生命物体的形成过程有关，为生命起源研究提供了新的启示。另外，这项研究开创了不规则大分子自组装的先河，拓宽了超分子自组装的研究范围，同时提出和证明了宏观超分子自组装机理，不仅阐明了所观察到的实验现象，而且对其他不规则大分子自组装具有指导作用。由于诸多的自然现象，如血管、腔肠和植物茎秆都是由有机分子通过宏观自组装形成的，这项研究成果对相关学科的发展提供了有益的启示。　　专家新说：中国泥河湾可能是人类起源地　　中新网2003年2月19日电 近日，中国专家指出：中国泥河湾遗址的发掘，首次发现了距今约二百万年前人类进餐的遗迹，使世界人类不仅可能从东非的奥杜维峡谷中走来，也有可能从中国的泥河湾走来。　　据光明日报消息，在18日举行的河北省泥河湾文化研究会成立大会上，来自中国的上百名文物考古工作者建议：应该加强对泥河湾遗址群的发掘，深入研究解决泥河湾地层的划分与对比，深入开展泥河湾盆地旧石器考古学研究，建立科学准确的年代学框架。　　据报道，泥河湾遗址群位于中国河北省张家口市阳原县桑干河畔。经过中外专家80年的考古发掘和研究，在东西长82公里、南北宽27公里的桑干河两岸区域内，发现了含有早期人类文化遗存的遗址80多处，出土了数万件古人类化石、动物化石和各种石器，几乎记录了从旧石器时代至新石器时代发展演变的全部过程。在中国目前已经发现的25处距今100万年以上的早期人类文化遗存中，泥河湾遗址群就占了21处。泥河湾早期文化遗存的密度之高，年代之久远，不仅在国内绝无仅有，在世界上也极为罕见。特别是2001年马圈沟遗址的发掘，首次发现了距今约二百万年前人类进餐的遗迹，使世界人类不仅可能从东非的奥杜维峡谷中走来，也有可能从中国的泥河湾走来。2000年泥河湾旧石器考古被评为中国百项重大考古发现之一，其中小长梁遗址作为人类活动最北端的见证和中华大地古人类早期发祥地之一，被镌刻在北京中华世纪坛270米长的青铜甬道的第一个台阶上；2001年，泥河湾遗址群被列为第五批全国重点文物保护单位；2002年，泥河湾被列为国家级自然保护区。目前正在积极筹备申请“世界文化遗产”。　　专家建议，泥河湾遗址的发掘、保护与研究应开拓新思路，创新研究和保护机制。其经费来源除国家拨款外，应积极开展招商引资，建立泥河湾遗址博物馆；搞好防洪设施建设，确保遗址不受洪水冲淹；结合退耕还林还草，搞好泥河湾遗址绿化美化工作；抓紧通往泥河湾遗址道路的修建。并以研究会的形式组织强有力的中外文物考古队伍，加强对遗址群的深入发掘和研究。　　生育研究称人类进化朝新方向发展　　[英国＜独立报＞2001.4月23日文章]题：生育研究称人类进化朝新方向发展 —项首创性研究显示，人类进化正朝着新方向发展，自然选择在妇女生有上仍发挥着重要作用，基因决定了如今的年轻妇女倾向于更早生育。　　科学家们发现，女性何时组建家庭只是部分决定于她们的成长教育环境。而令人吃惊的是，基因对决定女孩是否可能会在青少年时期怀孕起了重要作用。尽管发达国家有许多广泛的文化因素促使职业妇女推迟生台年龄，但新的研究表明，现存正有一股相反的潮流，即相当一部分女孩在青少年时期怀孕。此项研究发表在今天出版的《演变》月刊上，其中对2710对卵双胞胎和非—gp双胞胎的女性进行了调查，为的是找出遗传因素对生育孩子的数量；第—胎和最后一胎以及月经初潮年龄的可能影响。　　由澳大利亚、英国和美国科学家组成的国际研究小组发现，人类的进化仍在依照达尔文的自然选择理论进行着，而此前一些科学家认为，由于饮食、住房和医疗方面的进步，人类进化已经停止了。此顶研究的主要发现是：自然选择使女性第一次生育的年龄提前了，这种倾向有部分遗传性。其结果是，进化给女性带来了的生理压力，迫使她们更早地开始组建家庭。　　在今后的几代人——大约200到300年——时间里，这—进化的趋势将在生育较早和生育较晚的女性之间显示出严格的区别。那些对抗生理趋势、刻意推迟组建家庭的妇女，患心理疾病的可能性会增大。　　伦敦帝国学院的伊恩·欧文斯博士说：“这是遗传与文化在进化中发生冲突的例证。较早生育在遗传上行得通，但在文化上就并非如此了。 尽管有调查发现，信仰罗马天主教的妇女生育几率比信仰其它宗教的妇女高出20%，而受过高等教育的妇女比受教育较少的妇女要低35％。但这次的研究显示，这种文化上的影响并不能解释妇女在生育方面的差异。 欧文斯博士说，研究结果令人吃惊的是，在这方面，遗传与宗教或社会阶层等因素起了同等重要的决定作用。 <参考消息>2001.5.4　　生命性别的起源　　在贵州中部的磷矿化石中，发现了多细胞化石，观察到类似现代某些红藻的果胞体和精子囊的有性生殖结构。同位素年龄测定是6亿2千万年，比代表后生动物的第一次适应辐射的伊迪卡拉化石群早5千万年。所以，性别分化大约发生在元古宙晚期，发生在后生动、植物最早能适应辐射之前不久。　　原核细胞的繁殖是靠自身的分裂，而真核细胞出现了有性繁殖，繁殖率大大提高，一对细胞一次可繁殖出成千上万的后代。　　任何一个有性个体都可能将其基因型不变地传递到下一代。一个有性个体一生要产生成千上万的卵子或成亿的精子，如果原核细胞在遗传时有10个位点发生突变，那么它就会出现11种变异；而有性繁殖时，如果有10个位点出现突变，它就会有3 10种变异。有性生殖给生物带来的第二个重大利益是使生殖与营养的分化、生物结构的复杂化和生物个体由微观体积向宏观体积转变成为可能。生命自从有了雌雄之分，就有了它的大量繁殖，就有了它的种类类爆炸。动物与植物的遗传变异极大地增加，进化的步伐加快，生活变得更复杂、更丰富了。　　细胞起源和生命起源　　生命的起源和细胞的起源的研究不仅有生物学的意义，而且有科学的宇宙观的意义。细胞的起源包含三个方面：(1)构成所有真核生物的真核细胞的起源；(2)与生命的起源相伴随的原核细胞的起源；(3)最新发展的三界学说，即古核细胞的起源。　　在细胞生物学、分子生物学、原生生物学和微生物学有了巨大发展的基础上，近30年来真核细胞起源的研究取得了重大的进展，例如叶绿体和线粒体的起源。有的正在取得重大突破，如鞭毛和细胞骨架的起源问题，开创了进化分子细胞生物学，其目的在于从生命的发展、进化的角度考察一切细胞生物学现象。　　真核细胞起源的根本关键是细胞核的起源，因为具有核被膜的细胞核是真核细胞在形态结构上的最根本的标志。近年来，我们对所有现存的真核生物中目前所知的最为原始的类群--双滴虫类(diplomonads)的细胞核及核分裂方式进行了研究，已发现了一系列独特的极为原始的特征，如尚核仁，核被膜不完整，核分裂方式极为原始，贾第虫(Giadia)的核分裂中看来没有纺锤体参与。这些发现结合近年来国外在原核生物的染色质结构及其分裂机理上的一些重要发现，正在给细胞核的起源研究和有丝分裂的起源研究带来重大的新突破。　　贵州出土6亿年前不明动物胚胎　　一些形如米粒的化石原来是地球生命大爆发前的动物胚胎。中国地质科学院地质研究所的一个研究小组最近发现了两枚非常珍贵的动物化石，它们的样子呈现一种不明动物从囊胚发育到原肠胚时的形态。这一发现证明在贵州瓮安发现的许多生命大爆发前的生物化石不仅不是植物，而且也不是简单的原生动物，它们是多细胞的后生动物。但具体是什么动物现在不得而知。 关于这一发现的论文刊登在最近一期的我国权威学术杂志《科学通报》上。该文第一作者、中国地质科学研究院研究员尹崇玉接受记者采访时说，从1995年起，南京古生物所、美国哈佛大学等国内外许多不同研究机构的中外学者不断在国际权威学术杂志《科学》、《自然》等发表文章，对贵州瓮安发现的球状化石是植物还是动物进行了长久的争论。其中有的说是藻类化石，有的说是动物胚胎化石，还有人进一步提出是海绵的胚胎化石。 尹崇玉说，我们此次发现的两枚原肠胚化石有力地结束了这一争论，证明这些震旦纪的化石是动物不是植物。由于这么早期的动物化石非常罕见，这两枚化石非常珍贵。 关于这些动物化石的年代，国外研究人员认为在5.9亿年前至5.7亿年前之间。但国内研究认为在6.5亿年前。这意味着，贵州瓮安发现了目前世界上最早的动物，因为在此之前已知最古老的澳大利亚埃迪卡拉生物群化石距今时间为5.8亿年。　　无独有偶，国外学者上周发表论文说发现了5.11亿年前的甲壳类动物化石。 7月20日，美国《科学》杂志刊登英国和德国科学家的论文说，在英国希罗普郡的寒武纪沉积石灰岩中，发现了保存精美的甲壳类动物化石，这种动物与龙虾、螃蟹和小虾属于同一个类群。这些具有5.11亿年历史的化石属于迄今所发现的最古老的甲壳类动物之列。这一发现可能把甲壳类动物的起源提前到前寒武纪。这些动物的软体部分被磷酸钙完好地“铸造”下来，使得研究人员能描绘出动物躯体和肢体的三维结构。 不断涌现的新发现为科学家破解生命大爆发之谜提供了的证据。在7月20日《科学》杂志的相关评述中，研究者论述了这一发现和其它化石的形成以及分子时钟数据如何表明，在所有主要类型动物在寒武纪期间“爆炸性”出现之前，存在一个长期的进化分叉“导火线”。 生命大爆发是科学家至今没有解开的谜团之一：沉寂了40亿年的地球为何突然间出现了五花八门的生命？ 地球大约是在46亿年前诞生的。在地球诞生后的40亿年时间里，地球上的生命，包括植物和动物，几乎没留下任何实质性的痕迹。然而，在此后不超过500万至1000万年的这段短短的时间里，却产生了生命的大爆发。专家发现，现今世界上所有的动物的门都在这一时期同时出现，而且之后再没有产生新的门。这一时期出现的生命的形状同今天的生物已很相近，从星形对称的海星到左右对称的甲壳纲动物，以及具备脊椎雏形的动物等。仅在我国云南省澄江县发现的5.8亿年前的动物化石中，即使不包括现在已经绝灭了的门，所发现的动物的门仍多达20多个，而现在地球上热闹非凡的上千万种生物总共才35 个门。这说明，在寒武纪早期，动物多样性的基本体制就已经建 立了。　　达尔文在《物种起源》里写道，如果寒武纪生命大爆发是真实的话，他的学术将受到致命的打击。 19世纪30年代，达尔文在其著名的《物种起源》一书中预言：今后如果有人对我的理论提出挑战，那很可能来自对寒武纪动物突然大量出现的解释。进化论认为，生命的演化是渐变的结果，多种生物门类的出现是在长期的演化过程中逐渐发生的，“生命界没有飞跃”。 然而，寒武纪的地球生命大爆发如果确凿无疑，那么，地球上生命是由最低等的单细胞原核生物， 突然性地爆发出形态造型多样、 构造复杂的生物类群，中间缺少生物循序演进的阶段和类型。大爆发从开始到结束的数百万年只相当于地球历史46亿年的一个瞬间。 这种突如其来的生物种类大爆发给生物学出了一个难题：生物是如何进化出来的？对于一些生物学家来说，小规模的累积的基因变异结果似乎不足以解释如此激烈而快速的生物变化。 有的专家进一步提出疑问：现在我们可以看到原始的单细胞微生物、多细胞微生物、海中低等生物、有壳生物、鱼类、两栖类、爬虫类、鸟类、哺乳类、灵长类、猿、人类，但是从来就没有发现介于两类之间的生物，那么从一类进化到另一类，是如何慢慢进化的？为什么没有发现两者之间的中间体？ 进化论者对这些疑问的解释是：寒武纪时期是保存化石的最好时期，在寒武纪大爆炸前 ，有很漫长的进化期，这时期的地质记录已毁，化石的记录不完整 。至于中间体，目前还没有发现证据，希望在未来的日子能够寻找到。　　最近说法：陨石撞击地球迫使生命为适应环境而出现“爆发”。 美国《科学》杂志刊登研究者文章认为，约35亿年前，陨石撞击地球的频率开始平稳下降，但在4亿年前，这一数字突然转跌为升，回复到35亿年前的水平。研究人员说，灾难也可能成为一种契机，它形成的“生存压力”迫使地球生命加速朝新的方向进化，使物种增加、生物适应环境的能力增强。正是在这段时间前后，地球生命的数量和种类突然大规模增加，复杂的多细胞生物大量出现，形成了所谓的“寒武纪生命大爆发”。 由于土壤侵蚀、物质沉积和地壳运动，研究地球遭受陨石撞击的历史较为困难。而月球上的陨石坑保存得相对完好，可以作为判断地球受陨石撞击情况的参考。为此，研究人员对1克由阿波罗14号飞船于1971年带回的月尘进行了分析，认为这1克月尘中的155个球形微粒分别来自146个不同的陨石坑。他们通过分析微粒中氩同位素的含量来确定微粒的年代，从而得出了陨石撞击地球频率变化的曲线图。 我国科学家提出了生命毁灭——复苏——大爆发进程的科学模型 发现贵州瓮安动物化石后，中国科学院南京地质古生物所陈均远研究员提出了地球冰冻期前后生命毁灭、复苏和大爆发进程的科学模型。他认为，距今6．1亿到5．9亿年之前，地球生命经历了大劫难。当时地球表面经历了持续长达1500万年的零下50℃极端寒冷的环境，超低温使已经在地球上演化繁衍了几十亿年的绝大部分生物都灭绝了，只有极少数生命在海洋底部依然靠化学能量顽强地延续下来。此后大气层中的二氧化碳含量快速增加，当大气二氧化碳浓度积累到相当高的时候，强大的温室效应使地球冰盖几乎在瞬间消失，并很快转为高温环境。随之而来的风化作用和碳酸钙沉积使大气中二氧化碳的含量又迅速降到了正常状态，地球再次成为了生命的乐土。风化过程中产生的磷作为生命元素也为生命复苏提供了条件，随后发生了寒武纪生物大爆发。　　人猿揖别在何年 [美]赫尔曼　　科学进步是一个探索的历史进程，其间充满了曲折和争论，书中以独特的视角对此进行了生动的阐述。《真实地带：十大科学争论》撷取了17－20世纪科学史上十次有影响的大争论，以明晰浅显、引人入胜的表述，向读者展示了科学观念和科学思想的艰难演进。下面就是其中的一段：　　1979年元月18日，美国《纽约时报》出乎寻常地在头版以醒目的标题--"类人猿"发现问题上的人类学家之争，载文介绍了人类学家间一场广泛激烈的争论，并刊载了大幅照片。 这场争论的焦点是，新发现的猿人化石是否为迄今已知最古老猿人或类人猿化石，主角是两位著名的人类学家，英国人类学家理查德·利基和全美知名人物唐纳德·C·约翰逊博士，这称得上是一场势均力敌的真正的战斗。　　当前这场争论的主角、英国人类学家理查德·利基的父亲路易斯·S·B·利基（简称"老利基"）是一位了不起的考古学家。理查德·利基也像他父亲年轻时一样，足迹踏遍了整个东非大地。他从童年时代起，就和他的两个兄弟日复一日，年复一年地跟随父母外出考察。年轻的利基兄弟们所具有的考古经验和田野调查的工作经历，远远超过大多数学院派古人类学家整个职业生涯的积累。　　1972年，小利基终于获得了他的第一项重大发现--挖到了一个相当完整的颅骨化石，且头盖骨比以往发现的类似化石要大，没有明显的眉嵴骨。老利基欣慰地笑了--小利基找到了一个真正的人类祖先，生活在200万年前或更早些时期的非洲大陆，再一次肯定了老利基长期坚持的人类起源非洲说。经审慎分析，认定该头骨化石的年代为190万年前。1973年，小利基公布了他的发现，并简单地将他的重大发现称作为"1470号"。　　70年代初，小利基进行的三次考古探险都很成功，他在自己独具慧眼选定的地区，仅用四年时间便获得了其双亲苦苦寻找30年才等到的重要发现。1975年，35岁的小利基成了科学界的一位超级明星。　　"露西"出世　　年轻的美国人唐纳德·C·约翰逊曾回忆说："在中学时代，我从《国家地理杂志》上得知东非人的消息，意念中奥杜威峡谷的神奇声响犹如洪钟般时时撞击我的心房。毕业那年，尽管我的老师保罗·莱塞很希望我能进一步学习化学，但我却越来越痴迷于古人类学。老利基的经历证明，一个人完全可以把挖掘化石作为职业。"　　1972年，正在做博士论文的约翰逊经历了一次戏剧性的转折。当时，小利基认识的一位学地质的研究生莫里斯·泰伯正在埃塞俄比亚荒漠中收集地质史料，他对大裂谷北部终端一个叫做阿法尔的三角地特别感兴趣，小利基建议他邀请古人类学家对相关地区进行一次田野调查。约翰逊虽然尚未完成他的博士论文，但还是应邀陪同泰伯一起前往。1973年，他们在阿法尔一处被称作哈达尔的荒凉不毛之地安营扎寨，建立了研究基地。　　一年之后的1974年秋天，约翰逊和他的小组找到了一具骨架保留着近40％的化石，与现代人极为相似、距今年代为300万年，约翰逊给他取了一个颇有诗意的名字--"露西"。这一发现使约翰逊名声大噪，成了一位国际知名的古人类学家。　　进攻与反击　　正在人们对小利基的1470号化石年代尚存疑虑时，约翰逊却声称他的发现"是寻找人类起源历程中的一次史无前例的突破……我们在短短两天时间里，使人们对人属的认识向前推进了150万年……以往所有关于人类演化的谱系和发现，现在都必须被重新估价。"在之后的一次会议上，小利基等公布了在奥杜威峡谷及库比福勒地区的一些新发现，以澄清有关化石年代的问题。约翰逊却在随后出版的《露西》一书中表示，"小利基等的种种努力都是为了回避年代问题，小利基及他的小组其实很明白他们的处境。"约翰逊的态度开始引起利基家族的强烈反感，他们真的生气了。　　提出一个新种往往不是一件容易的事，约翰逊引入的南方古猿阿法种也在古人类学界掀起了波澜。关于化石分类谱系的论战终于在1978年的一次诺贝尔讨论会上拉开了帷幕，双方的争论在约翰逊及其合作者公开发表了他们的分类谱系后达到了白热化。　　约翰逊等人在文章中将"露西"及"第一家庭"称为人类最早的祖先，如果正是如此的话，这无疑将是人类进化史上一个极为重要的"缺失环节"。在约翰逊的谱系图上，阿法种位于人类进化"Y形树"的底端。人类之母"露西"是树的主干，并产生出两个分支。约翰逊这一思想不仅与利基家族长期坚持的"人类起源于尚未确定的远古"的观点相左，还试图将利基家族的一系列重大发现纳入其进化谱系，有着独享最古老人类发现者殊荣的意图。　　在这场争论中，小利基认为，约翰逊的结论过于草率，缺乏足够的化石证据，"露西"的归属还是一项有待商榷、悬而未决的化石发现。在约翰逊出版有关"露西"的著作后，双方的关系日趋恶化，随着论战的升级，逐渐演变成了小利基与约翰逊两人之间的对峙。　　新的发现　　随着鉴别、区分物种基因技术的改进，有关基因证据表明，人猿揖别的时间正如小利基猜想的那样，至少应在500万年乃至700万年之前。只是由于尚未找到支持如此遥远年代的化石证据，因而分子基因学的研究结果还不能作为定论。　　最近的一些考古新发现又使类似的争论再度升温，做出最重要贡献者是利基家族的成员梅薇·利基。1994年，她在大裂谷中一处叫卡纳波依的不毛之地出土了年代为420万年到390万年前的人科化石碎片。这些发现不仅是因为年代古老，更重要的是它们似乎不同于以往发现的任何物种，梅薇·利基的研究小组已将其命名为"南非古猿阿蒙种"。　　大约在同一时期，另一些研究者在埃塞俄比亚的阿拉米斯找到了年代为440万前的另一个新种。尽管目前对此种的归属与命名尚有争议，但却能肯定无疑地表明，人类进化进程中确实有过相似种属重叠共存的时期。　　这些惊人的事实预示着，人类进化的简单直线思想正面临严峻的挑战和危机。应当说，人类如今对人类起源模式和途径的认识，不但没有变得清楚，反而更复杂了。但有一点可以肯定，利基父子长期以来竭力倡导的"灌木丛"式的进化思想，比以往更具说服力。　　因此，有关"露西"归属问题的争论再次引起人们广泛的关注。人类进化史上缺失的环节依然未知吗？也许是，也许不是。　　1996年，约翰逊在当年的《国家地理杂志》发表的一篇文章中，又情不自禁地表白说："露西"也许不是我们最古老的祖先，但她仍是我们了解得最多的先人。　　小利基早已拒绝对这类争论发表任何评论，他依然自得地仰躺在轮椅上，笑看世人为是非恩怨而一争短长。 摘自《真实地带：十大科学争论》，该书由赫尔曼著，赵乐静译　　人头启示录　　一 问题的提出　　生物进化论在经过大量事实的检验之后，现在已被人们广泛地接受了。但当我照着镜子，用进化论解释人脸的形成时，却遇到了困难，进化论的重要观点之一便是适者生存，但仔细观察体验，却发现人脸并不适应或者说并不能更好地适应环境。比如，人是直立向前走的，人脸在前进方向的前面，容易受到前进时的伤害，如树枝的刮碰、寒风的袭击等，而头的后部则相对安全些，可偏偏是人的脸部毛发退化了，而位于头后面的头发却没有退化。再说头发，起到保护头颅及保温的作用，但人如果不理发的话，那么头发就过长了，这样，发梢部分对于保护或保温已没有任何作用，有时还碍手碍脚的。与相近的动物如猴或猩猩的头发相比，人的头发还进化了，但这种进化的结果对于适应环境几乎没有任何作用。　　难道进化论不全面或者是错误的？脸是我们自己的，所以我们对它的感受比生物学家对动物的考察要更直接更真实，那么如何解释这种现象呢？　　二 寻求解释　　人脸是漫无目的地进化成今天的模样，还是有其特定的内在方向性呢？ 生物进化有一个协调适应的普遍特性，比如鸟为了适应飞翔，不仅前肢进化成翅膀，而且肺部的气囊结构、骨胳的蜂窝结构以及身体的纺锤流线外形等都具有协调适应飞翔的特性。人类是向智慧型方向进化的，脑是这种进化的最重要器官，人脸的进化是否与脑的进化有关呢？　　如果仔细观察或体验实际生活，我们就不可能不发现人脸在生活中的作用，这种作用在人选择配偶时显得尤为突出，容貌是人选择配偶的考虑因素之一，选择配偶后一般要生育后代，这样就形成了人的容貌进化的自然选择机制，这种选择虽然不是绝对的，但有其一定的几率影响作用，从而我们可以看到人脸的进化仍然符合自然选择规律，经过数百万年的这种选择，使人脸变成了今天的样子。　　人对容貌的审美显然是由脑来完成的，那么脑形成审美观的根源是什么呢？根源只能是脑对自然界的反映，马克思在《1844年经济学--哲学手稿》中说：“人（和动物一样）赖无机自然界来生存，而人之运动越是万能，那么，人赖以生活的那个无机自然界的范围也就越广阔。从理论方面来说，植物，动物，石头，空气等等，部分地作为自然科学的对象，部分地作为艺术的对象，都是人的意识的一部分，都是人的精神的无机界，是人为了能够宴乐和消化而事先必须准备好的精神食粮……实际上，人的万能正是表现在他把整个自然界……变成人的无机的身体。”　　按照马克思主义实践观，心灵深处的审美结构看上去是自动地、无意识地完成的，象是艺术家的某种生物本能组织活动，实质上已经不是生物性的了。在这种生物性中，渗透着千万代人类实践造成的理性成分，它本质上是社会性的，而不是纯生物性的。　　心理分析学派的重要人物之一的容格也证明：人的深层中的结构是一种审美的结构，这种结构的出现并不是偶然的，进化过程本身就是筛选和淘汰相结合的过程。在进化中，只有那些使生物既节省精力又能迅速地对外界作出判断和反应的能力才被保留下来，只有那些极为简化的形态才会被记忆储藏；而经验转变成意识所依赖的抽象的形式和符号，实质上也是一种简化，这种不断的积淀和简化的过程，使人类心灵有了最基本、最经济、最稳定的模式，使我们能够领会理解、反应、具有智慧，在最初级的水平上，这种结构使我们的机体保持着与自然之有机规律和宇宙之物质规律之间的一致。　　另一著名审美心理学派----格式塔学派，则用异质同构论解释审美经验的形成。按照这种理论，在外部事物、艺术式样、人的知觉组织活动以及内在情感之间，存在着根本的统一。其代表人物阿恩海姆说过：“我们必须认识到，那推动我们的自己的情感活动的力，生命的起源 地球在宇宙中形成以后，开始是没有生命的。经过了一段漫长的化学演化，就是说大气中的有机元素氢、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各种能源（如闪电、紫外线、宇宙线、火山喷发等等）的作用下，合成有机分子（如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氢、氨、磷酸等等）。这些有机分子进一步合成，变成生物单体（如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等）。这些生物单体进一步聚合作用变成生物聚合物。如蛋白质、多糖、核酸等。这一段过程叫做化学演化。蛋白质出现后，最简单的生命也随着诞生了。这是发生在距今大约36亿多年前的一件大事。从此，地球上就开始有生命了。生命与非生命物质的最基本区别是：它能从环境中吸收自己生活过程中所需要的物质，排放出自己生活过程中不需要的物质。这种过程叫做新陈代谢，这是第一个区别。第二个区别是能繁殖后代。任何有生命的个体，不管他们的繁殖形式有如何的不同，他们都具有繁殖新个体的本领。第三个区别是有遗传的能力。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。这个大致相同的现象最有意义，最值得我们注意。因为这说明它多少有一点与上一代不一样的特点，这种与上一代不一样的特点叫变异。这种变异的特性如果能够适应环境而生存，它就会一代又一代地把这种变异的特性加强并成为新个体所固有的特征。生物体不断地变异，不断地遗传，年长月久，周而复始，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。 地球上早期生命的形态与特性。地球上最早的生命形态很简单，一个细胞就是一个个体，它没有细胞核，我们叫它为原核生物。它是靠细胞表面直接吸收周围环境中的养料来维持生活的，这种生活方式我们叫做异养。当时它们的生活环境是缺乏氧气的，这种喜欢在缺乏氧气的环境中生活的叫做厌氧。因此最早的原核生物是异养厌氧的。它的形态最初是圆球形，后来变成椭圆形、弧形、江米条状的杆形进而变成螺旋状以及细长的丝状，等等。从形态变化的发展方向来看是增加身体与外界接触的表面积和增大自身的体积。现在生活在地球上的细菌和蓝藻都是属于原核生物。蓝藻的发生与发展，加速了地球上氧气含量的增加，从20多亿年前开始，不仅水中氧气含量已经很多，而且大气中氧气的含量也已经不少。细胞核的出现，是生物界演化过程中的重大事件。原核植物经过15亿多年的演变，原来均匀分散在它的细胞里面的核物质相对地集中以后，外面包裹了一层膜，这层膜叫做核膜。细胞的核膜把膜内的核物质与膜外的细胞质分开。细胞里面的细胞核就是这样形成的。有细胞核的生物我们把它称为真核生物。从此以后细胞在繁殖分裂时不再是简单的细胞质一分为二，而且里面的细胞核也要一分为二。真核生物（那时还没有动物，可以说实际上也只是真核植物）大约出现在20亿年前。性别的出现是在生物界演化过程中的又一个重大的事件，因为性别促进了生物的优生，加速生物向更复杂的方向发展。因此真核的单细胞植物出现以后没有几亿年就出现了真核多细胞植物。真核多细胞的植物出现没有多久就出现了植物体的分工，植物体中有一群细胞主要是起着固定植物体的功能，成了固着的器官，也就是现代藻类植物固着器的由来。从此以后开始出现器官分化，不同功能部分其内部细胞的形态也开始分化。由此可见，细胞核和性别出现以后，大大地加速了生物本身形态和功能的发展。 生命的起源 关于生命起源的问题，很早就有各种不同的解释。近几十年来，人们根据现代自然科学的新成 就，对于生命起源的问题进行了综合研究，取得了很大的进展。 根据科学的推算，地球从诞生到现在，大约有46亿年的历史。早期的地球是炽热的，地球上的一切元素都呈气体状态，那时候是绝对不会有生命存在的。最初的生命是在地球温度下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的。目前，这种关于生命起源是通过化学进化过程的说法已经为广大学者所承认，并认为这个化学进化过程可以分为下列四个阶段。 从无机小分子物质生成有机小分子物质 根据推测，生命起源的化学进化过程是在原始地球条件下开始进行的。当时，地球表面温度已经降低，但内部温度仍然很高，火山活动极为频繁，从火山内部喷出的气体，形成了原始大气(下图)。一般认为，原始大气的主要成分有甲烷（CH4）、氨 原始地球的想象图 (左)原始大气(右)有机物形成 （NH3）、水蒸气（H2O）、氢（H2），此外还有硫化氢（H2S）和氰化氢（HCN）。这些气体在大自然不断产生的宇宙射线、紫外线、闪电等的作用下，就可能自然合成氨基酸、核苷酸、单糖等一系列比较简单的有机小分子物质。后来，地球的温度进一步降低，这些有机小分子物质又随着雨水，流经湖泊和河流，最后汇集在原始海洋中。 关于这方面的推测，已经得到了科学实验的证实。1935年，美国学者米勒等人，设计了一套密闭装置(下图)。他们将装置内的空气抽出，然后模拟原始地球上的大气成分，通入甲烷、氨、氢、水 米勒实验的装置 蒸气等气体，并模拟原始地球条件下的闪电，连续进行火花放电。最后，在U型管内检验出有氨基酸生成。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，因此，探索氨基酸在地球上的产生是有重要意义的。 此外，还有一些学者模拟原始地球的大气成分，在实验室里制成了另一些有机物，如嘌识、嘧啶、核糖，脱氧核糖，脂肪酸等。这些研究表明：在生命的起源中，从无机物合成有机物的化学过程，是完全可能的。 从有机小分子物质形成的有机高分子物质 蛋白质、核酸等有机高分子物质，是怎样在原始地球条件下形成的呢？有些学者认为，在原始海洋中，氨基酸、核苷酸等有机小分子物质，经过长期积累，相互作用，在适当条件下（如吸附在粘土上），通过缩合作用或聚合作用，就形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。 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；在原始地球条件下，产生这些有机高分子的物质是可能的。 从有机高分子物质组成多分子体系 根据推测，蛋白质和核酸等有机高分子物质，在海洋里越积越多，浓度不断增加，由于种种原因（如水分的蒸发，粘土的吸附作用），这些有机高分子物质经过浓缩而分离出来，它们相互作用，凝聚成小滴。这些小滴漂浮在原始海洋中，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。 从多分子体系演变为原始生命 从多分子体系演变为原始生命，过是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段，它直接涉及到原始生命的发生。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，终于形成具有原始新陈代谢作用和能够进行繁殖的原始生命。以后，由生命起源的化学进化阶段进入到生命出现之后的生物进化阶段。 关于生命起源的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，有些阶段还仅仅限于假说和推测。因此，在对于生命起源，问题还必须继续进行研究和探讨。 蛋白质和核酸是生物体内最重要的物质。没有蛋白质和核酸，就没有生命。1965年，我国科学工作者人工合成了结晶牛胰岛素（一种含有51个氨基酸的蛋白质）。1981年，我国科学工作者又用人工的方法合成了酵母丙氨酸转运核糖核酸（核糖核酸的一种）。这些工作反映了我国在探索生命起源问题上的重大成就。参考资料：http://..com/question/1510731.html

水\阳光\空气\温度\

生命的起源 地球在宇宙中形成以后，开始是没有生命的。经过了一段漫长的化学演化，就是说大气中的有机元素氢、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各种能源（如闪电、紫外线、宇宙线、火山喷发等等）的作用下，合成有机分子（如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氢、氨、磷酸等等）。这些有机分子进一步合成，变成生物单体（如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等）。这些生物单体进一步聚合作用变成生物聚合物。如蛋白质、多糖、核酸等。这一段过程叫做化学演化。蛋白质出现后，最简单的生命也随着诞生了。这是发生在距今大约36亿多年前的一件大事。从此，地球上就开始有生命了。生命与非生命物质的最基本区别是：它能从环境中吸收自己生活过程中所需要的物质，排放出自己生活过程中不需要的物质。这种过程叫做新陈代谢，这是第一个区别。第二个区别是能繁殖后代。任何有生命的个体，不管他们的繁殖形式有如何的不同，他们都具有繁殖新个体的本领。第三个区别是有遗传的能力。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。这个大致相同的现象最有意义，最值得我们注意。因为这说明它多少有一点与上一代不一样的特点，这种与上一代不一样的特点叫变异。这种变异的特性如果能够适应环境而生存，它就会一代又一代地把这种变异的特性加强并成为新个体所固有的特征。生物体不断地变异，不断地遗传，年长月久，周而复始，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。 地球上早期生命的形态与特性。地球上最早的生命形态很简单，一个细胞就是一个个体，它没有细胞核，我们叫它为原核生物。它是靠细胞表面直接吸收周围环境中的养料来维持生活的，这种生活方式我们叫做异养。当时它们的生活环境是缺乏氧气的，这种喜欢在缺乏氧气的环境中生活的叫做厌氧。因此最早的原核生物是异养厌氧的。它的形态最初是圆球形，后来变成椭圆形、弧形、江米条状的杆形进而变成螺旋状以及细长的丝状，等等。从形态变化的发展方向来看是增加身体与外界接触的表面积和增大自身的体积。现在生活在地球上的细菌和蓝藻都是属于原核生物。蓝藻的发生与发展，加速了地球上氧气含量的增加，从20多亿年前开始，不仅水中氧气含量已经很多，而且大气中氧气的含量也已经不少。细胞核的出现，是生物界演化过程中的重大事件。原核植物经过15亿多年的演变，原来均匀分散在它的细胞里面的核物质相对地集中以后，外面包裹了一层膜，这层膜叫做核膜。细胞的核膜把膜内的核物质与膜外的细胞质分开。细胞里面的细胞核就是这样形成的。有细胞核的生物我们把它称为真核生物。从此以后细胞在繁殖分裂时不再是简单的细胞质一分为二，而且里面的细胞核也要一分为二。真核生物（那时还没有动物，可以说实际上也只是真核植物）大约出现在20亿年前。性别的出现是在生物界演化过程中的又一个重大的事件，因为性别促进了生物的优生，加速生物向更复杂的方向发展。因此真核的单细胞植物出现以后没有几亿年就出现了真核多细胞植物。真核多细胞的植物出现没有多久就出现了植物体的分工，植物体中有一群细胞主要是起着固定植物体的功能，成了固着的器官，也就是现代藻类植物固着器的由来。从此以后开始出现器官分化，不同功能部分其内部细胞的形态也开始分化。由此可见，细胞核和性别出现以后，大大地加速了生物本身形态和功能的发展。 生命的起源 关于生命起源的问题，很早就有各种不同的解释。近几十年来，人们根据现代自然科学的新成 就，对于生命起源的问题进行了综合研究，取得了很大的进展。 根据科学的推算，地球从诞生到现在，大约有46亿年的历史。早期的地球是炽热的，地球上的一切元素都呈气体状态，那时候是绝对不会有生命存在的。最初的生命是在地球温度下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的。目前，这种关于生命起源是通过化学进化过程的说法已经为广大学者所承认，并认为这个化学进化过程可以分为下列四个阶段。 从无机小分子物质生成有机小分子物质 根据推测，生命起源的化学进化过程是在原始地球条件下开始进行的。当时，地球表面温度已经降低，但内部温度仍然很高，火山活动极为频繁，从火山内部喷出的气体，形成了原始大气(下图)。一般认为，原始大气的主要成分有甲烷（CH4）、氨 原始地球的想象图 (左)原始大气(右)有机物形成 （NH3）、水蒸气（H2O）、氢（H2），此外还有硫化氢（H2S）和氰化氢（HCN）。这些气体在大自然不断产生的宇宙射线、紫外线、闪电等的作用下，就可能自然合成氨基酸、核苷酸、单糖等一系列比较简单的有机小分子物质。后来，地球的温度进一步降低，这些有机小分子物质又随着雨水，流经湖泊和河流，最后汇集在原始海洋中。 关于这方面的推测，已经得到了科学实验的证实。1935年，美国学者米勒等人，设计了一套密闭装置(下图)。他们将装置内的空气抽出，然后模拟原始地球上的大气成分，通入甲烷、氨、氢、水 米勒实验的装置 蒸气等气体，并模拟原始地球条件下的闪电，连续进行火花放电。最后，在U型管内检验出有氨基酸生成。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，因此，探索氨基酸在地球上的产生是有重要意义的。 此外，还有一些学者模拟原始地球的大气成分，在实验室里制成了另一些有机物，如嘌识、嘧啶、核糖，脱氧核糖，脂肪酸等。这些研究表明：在生命的起源中，从无机物合成有机物的化学过程，是完全可能的。 从有机小分子物质形成的有机高分子物质 蛋白质、核酸等有机高分子物质，是怎样在原始地球条件下形成的呢？有些学者认为，在原始海洋中，氨基酸、核苷酸等有机小分子物质，经过长期积累，相互作用，在适当条件下（如吸附在粘土上），通过缩合作用或聚合作用，就形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。 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；在原始地球条件下，产生这些有机高分子的物质是可能的。 从有机高分子物质组成多分子体系 根据推测，蛋白质和核酸等有机高分子物质，在海洋里越积越多，浓度不断增加，由于种种原因（如水分的蒸发，粘土的吸附作用），这些有机高分子物质经过浓缩而分离出来，它们相互作用，凝聚成小滴。这些小滴漂浮在原始海洋中，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。 从多分子体系演变为原始生命 从多分子体系演变为原始生命，过是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段，它直接涉及到原始生命的发生。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，终于形成具有原始新陈代谢作用和能够进行繁殖的原始生命。以后，由生命起源的化学进化阶段进入到生命出现之后的生物进化阶段。 关于生命起源的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，有些阶段还仅仅限于假说和推测。因此，在对于生命起源，问题还必须继续进行研究和探讨。 蛋白质和核酸是生物体内最重要的物质。没有蛋白质和核酸，就没有生命。1965年，我国科学工作者人工合成了结晶牛胰岛素（一种含有51个氨基酸的蛋白质）。1981年，我国科学工作者又用人工的方法合成了酵母丙氨酸转运核糖核酸（核糖核酸的一种）。这些工作反映了我国在探索生命起源问题上的重大成就。生命的起源 地球在宇宙中形成以后，开始是没有生命的。经过了一段漫长的化学演化，就是说大气中的有机元素氢、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各种能源（如闪电、紫外线、宇宙线、火山喷发等等）的作用下，合成有机分子（如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氢、氨、磷酸等等）。这些有机分子进一步合成，变成生物单体（如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等）。这些生物单体进一步聚合作用变成生物聚合物。如蛋白质、多糖、核酸等。这一段过程叫做化学演化。蛋白质出现后，最简单的生命也随着诞生了。这是发生在距今大约36亿多年前的一件大事。从此，地球上就开始有生命了。生命与非生命物质的最基本区别是：它能从环境中吸收自己生活过程中所需要的物质，排放出自己生活过程中不需要的物质。这种过程叫做新陈代谢，这是第一个区别。第二个区别是能繁殖后代。任何有生命的个体，不管他们的繁殖形式有如何的不同，他们都具有繁殖新个体的本领。第三个区别是有遗传的能力。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。这个大致相同的现象最有意义，最值得我们注意。因为这说明它多少有一点与上一代不一样的特点，这种与上一代不一样的特点叫变异。这种变异的特性如果能够适应环境而生存，它就会一代又一代地把这种变异的特性加强并成为新个体所固有的特征。生物体不断地变异，不断地遗传，年长月久，周而复始，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。 地球上早期生命的形态与特性。地球上最早的生命形态很简单，一个细胞就是一个个体，它没有细胞核，我们叫它为原核生物。它是靠细胞表面直接吸收周围环境中的养料来维持生活的，这种生活方式我们叫做异养。当时它们的生活环境是缺乏氧气的，这种喜欢在缺乏氧气的环境中生活的叫做厌氧。因此最早的原核生物是异养厌氧的。它的形态最初是圆球形，后来变成椭圆形、弧形、江米条状的杆形进而变成螺旋状以及细长的丝状，等等。从形态变化的发展方向来看是增加身体与外界接触的表面积和增大自身的体积。现在生活在地球上的细菌和蓝藻都是属于原核生物。蓝藻的发生与发展，加速了地球上氧气含量的增加，从20多亿年前开始，不仅水中氧气含量已经很多，而且大气中氧气的含量也已经不少。细胞核的出现，是生物界演化过程中的重大事件。原核植物经过15亿多年的演变，原来均匀分散在它的细胞里面的核物质相对地集中以后，外面包裹了一层膜，这层膜叫做核膜。细胞的核膜把膜内的核物质与膜外的细胞质分开。细胞里面的细胞核就是这样形成的。有细胞核的生物我们把它称为真核生物。从此以后细胞在繁殖分裂时不再是简单的细胞质一分为二，而且里面的细胞核也要一分为二。真核生物（那时还没有动物，可以说实际上也只是真核植物）大约出现在20亿年前。性别的出现是在生物界演化过程中的又一个重大的事件，因为性别促进了生物的优生，加速生物向更复杂的方向发展。因此真核的单细胞植物出现以后没有几亿年就出现了真核多细胞植物。真核多细胞的植物出现没有多久就出现了植物体的分工，植物体中有一群细胞主要是起着固定植物体的功能，成了固着的器官，也就是现代藻类植物固着器的由来。从此以后开始出现器官分化，不同功能部分其内部细胞的形态也开始分化。由此可见，细胞核和性别出现以后，大大地加速了生物本身形态和功能的发展。 生命的起源 关于生命起源的问题，很早就有各种不同的解释。近几十年来，人们根据现代自然科学的新成 就，对于生命起源的问题进行了综合研究，取得了很大的进展。 根据科学的推算，地球从诞生到现在，大约有46亿年的历史。早期的地球是炽热的，地球上的一切元素都呈气体状态，那时候是绝对不会有生命存在的。最初的生命是在地球温度下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的。目前，这种关于生命起源是通过化学进化过程的说法已经为广大学者所承认，并认为这个化学进化过程可以分为下列四个阶段。 从无机小分子物质生成有机小分子物质 根据推测，生命起源的化学进化过程是在原始地球条件下开始进行的。当时，地球表面温度已经降低，但内部温度仍然很高，火山活动极为频繁，从火山内部喷出的气体，形成了原始大气(下图)。一般认为，原始大气的主要成分有甲烷（CH4）、氨 原始地球的想象图 (左)原始大气(右)有机物形成 （NH3）、水蒸气（H2O）、氢（H2），此外还有硫化氢（H2S）和氰化氢（HCN）。这些气体在大自然不断产生的宇宙射线、紫外线、闪电等的作用下，就可能自然合成氨基酸、核苷酸、单糖等一系列比较简单的有机小分子物质。后来，地球的温度进一步降低，这些有机小分子物质又随着雨水，流经湖泊和河流，最后汇集在原始海洋中。 关于这方面的推测，已经得到了科学实验的证实。1935年，美国学者米勒等人，设计了一套密闭装置(下图)。他们将装置内的空气抽出，然后模拟原始地球上的大气成分，通入甲烷、氨、氢、水 米勒实验的装置 蒸气等气体，并模拟原始地球条件下的闪电，连续进行火花放电。最后，在U型管内检验出有氨基酸生成。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，因此，探索氨基酸在地球上的产生是有重要意义的。 此外，还有一些学者模拟原始地球的大气成分，在实验室里制成了另一些有机物，如嘌识、嘧啶、核糖，脱氧核糖，脂肪酸等。这些研究表明：在生命的起源中，从无机物合成有机物的化学过程，是完全可能的。 从有机小分子物质形成的有机高分子物质 蛋白质、核酸等有机高分子物质，是怎样在原始地球条件下形成的呢？有些学者认为，在原始海洋中，氨基酸、核苷酸等有机小分子物质，经过长期积累，相互作用，在适当条件下（如吸附在粘土上），通过缩合作用或聚合作用，就形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。 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；在原始地球条件下，产生这些有机高分子的物质是可能的。 从有机高分子物质组成多分子体系 根据推测，蛋白质和核酸等有机高分子物质，在海洋里越积越多，浓度不断增加，由于种种原因（如水分的蒸发，粘土的吸附作用），这些有机高分子物质经过浓缩而分离出来，它们相互作用，凝聚成小滴。这些小滴漂浮在原始海洋中，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。 从多分子体系演变为原始生命 从多分子体系演变为原始生命，过是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段，它直接涉及到原始生命的发生。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，终于形成具有原始新陈代谢作用和能够进行繁殖的原始生命。以后，由生命起源的化学进化阶段进入到生命出现之后的生物进化阶段。 关于生命起源的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，有些阶段还仅仅限于假说和推测。因此，在对于生命起源，问题还必须继续进行研究和探讨。 蛋白质和核酸是生物体内最重要的物质。没有蛋白质和核酸，就没有生命。1965年，我国科学工作者人工合成了结晶牛胰岛素（一种含有51个氨基酸的蛋白质）。1981年，我国科学工作者又用人工的方法合成了酵母丙氨酸转运核糖核酸（核糖核酸的一种）。这些工作反映了我国在探索生命起源问题上的重大成就。

关于生命的起源，有多种不同版本的说法，最具代表性的有“团聚体说”、“类蛋白微球体说”、“来自星际空间说”等，每种假说都有一个共同之处，那就是都与水有关。自古以来，生命的起源一直是生命学家所热衷的研究课题。现代科学的研究普遍认为生命起源于海洋，原因有二：一、水是生命体的重要组成和进行生命活动的基础物质；二、海洋为生命的诞生和繁殖提供了天然的庇护场所，丰富的海水能有效地遮挡紫外线，避免生命遭受损伤。39亿年前诞生的生命，其概念只是单细胞生物，和现代细菌有着相似的结构。它们经过了1亿年的漫长演变，逐渐进化成为最原始的藻类——单细胞藻类，这就是最原始的生命。这些原始藻类不断地繁殖，进行大量的光合作用，吸收二氧化碳释放氧气，为生命的进化提供了有利条件。就这样，原始的单细胞藻类又经过亿万年的进化，变成原始的海洋动物，如水母、海绵、蛤类、珊瑚、三叶虫、鹦鹉螺等，而脊椎动物的出现相对来说较晚，大约是在4亿年前。