还有什么能够比得上生命现象那样令人神往呢？它的庄严和瑰丽、深邃和隐蔽，自古以来吸引着人们，在人类心目中激起无限神秘的幻想。
“生命是什么”这个经常使人陷入沉思的疑问，几千年来，始终是个不解之谜，苦恼着生物学家。
生命是什么
远在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德认为，生命和非生命体的区别是绝对的、永恒的，在它们之间横亘着一条不可逾越的鸿沟。有一种被称为“活力”的奇妙力量，在支配着生命，当时亚里士多德也把它称为“隐得来希”（灵魂、活力等的同义词）。两千多年来，这种恍惚而难以捉摸的见解，在宗教的影响下，一直禁锢着人们的头脑。直至18世纪，一位名叫浦丰的法国博物学家，在他的经典名着《自然史》中，也还主张有特殊生命分子的存在：“生物就是由这些分子组成的，分子的数量无限，它可以分离、但不能毁灭，它插人生物中，并在那里活动，可能发展成动物，也可能发展成植物，完全要看它所处物质的性质来决定。这些不可破坏的分子，在宇宙间循环，从一个生物跑到另一个生物，为生命的延续效劳，为个体安排营养，并决定物种的生殖。”很显然，这种“分子”始终没有摆脱“活力”的框架。
随着世纪的更替，科学家长期的努力获得了成果。无数自然规律被阐明了，尤其是近百年来，由于实验手段的现代化，研究步伐不断加快，人类对生命的认识能力加强。那些长期笼罩着神秘色彩的疑雾，巳经一层一层被揭开，逐渐烟消雾散。
生理学家的研究告诉我们：任何一种生理过程都有它的物质基础，离开了生命物质，就绝不可能存在任何（即使是最细微的）生命现象。这种见解在人类认识史上起了十分重要的作用。因为它标志着科学与虚幻设想的决裂，从而把生物学研究纳人到唯物主义的轨道上来。
例如，现在已经知道：
遗传物质为脱氧核糖核酸(DNA)分子；促进生化反应，有各种酶系统；控制分化有特殊的激素；能量是以“能最货币”——ATP的形式保存和使用的；神经传导也是通过神经细胞的化学过程成为可能。
至于人类的思维、记忆，也有严格的物质基础。科学家认为，记忆力并不是一种抽象的、不可捉摸的精神现象，而是某类物质的属性。
一句话，直到目前为止，生物学家还找不到任何可以离开物质而平白产生的生命现象。这说明：那种所谓太虚幻境的色空理论，在生命科学上，同样没有立足之地。一切合理的解释，不但可能，而且也必须要从物质组成的内部结构中去寻找。那么生命的运转又是否有它的特殊规律呢？
答案肯定是有的。生命毕竟不同于无机物质，它既遵从于物理化学的基本规律，又有着自身独特之处，是高级得多的复杂系统。例如任何生命都毫无例外地有着十分微妙的结构体系。有人就把细胞和各种细胞器，比拟为“最精密的分子工程这个工程，有固定的参考指标——遗传体系，并可以逐级放大。它的结构则与行使功能无比协调。在部分和整体之间，不同层次之间，不同组织之间。都保持着有条不紊的相互关系，由小秩序组成大秩序，并能够对周围环境的变化作出确切反应，进行合成和分解代谢。而在上下两代间，则通过互补复制，维持了物种的持久性和可变性。现在人们已经知道，正因为这一系列非凡复杂的分子组合特点，才表现出了无比微妙的生命属性。
人们还知道，生物的一切性状都是以密码方式，记录在遗传物质之中，这种密码通过准确的复制，可以完美无缺地传递到下一代。在发育过程中，通过转录和翻译，将表达为固有的生物性状。这就是青蛙之所以成为青蛙，蝴蝶之所以成为蝴蝶的基本依据。目前科学家不但査明了各个密码单词的含义，还编制出了奇妙的“密码词典”。于是在这里物理化学和生命科学终于密切无间地汇合起来了。
于是，我们满怀信心地认识到：生命虽然是复杂的、离奇的，但是其中却并没有什么超越自然的因素。正如誉满天下的大物理学家爱因斯坦所说的：“自然界最不能理解的事实，就是自然界是可以理解这一事实。”完全可以相信，在人类不断努力追求下，透彻的“理解”正在逐步逼近。
当然，尽管生命科学已经取得巨大成就，但未知世界却是如此广阔无边，等待人们去探索。
生命起源的假说
历史上关于生命的起源问题有多种臆测和假说，也有很多争论。一个假说是“神创论”，它把生命起源这一科学命题划人神学领域，因而是不科学的。
第二个假说是自然发生说（spontaneousgeneration)0这是19世纪前广泛流传的理论，认为生命是从无生命物质自然发生的。古代中国人相信“腐草化为萤”（即萤火虫是从腐草堆中产生的），腐肉生蛆等；埃及人认为尼罗河谷的蛙和鳝鱼是淤泥经日光照射而产生的。
西方，亚里士多德（公元前384-前322年）就是一个自然发生论者，他甚至还编制了一个能够从无生命的物质中自然发生的物种名录。例如，他认为腐烂尸体和排泄物能产生绦虫，粘液能产生蟹、鱼、蛙和蝾螈等。中世纪的西方虽然神创论占了统治地位，但自然发生学说仍大有发展。例如，“鹅树学说”认为针叶树的树脂和海水的盐分结合可生出鹅和鸭，因而鹅、鸭肉曾一度被划为素食。17世纪荷兰人J.vanHelmont在光合作用的研究中虽然有所贡献，但对于生命起源问题却主张自然发生说。他还用“实验”证明，将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中，静置于暗处，21天后就会产生老鼠，并且使他十分惊讶的是，这种“自然”发生的老鼠竟和常见的老鼠完全相同。J.vanHelmont的实验没有排除老鼠从外界进入的可能性，他们的结果显然是错误的。
17世纪意大利医生FrancescoRedi第一次用实验证明腐肉不能生蛆，蛆是苍蝇在肉上产的卵孵化而成的。
Redi的实验严谨而有说服力，此后人们才逐渐相信较大的动物如蝇、鼠、象等不能自然发生。但是，由于雷文虎克发现了到处都有小的动物，如纤毛虫以及细菌等，人们觉得小的动物是可以自然发生的。主张生物进化的先驱拉马克也认为小的滴虫（如鞭毛虫、纤毛虫条）等可以自然发生，其他生物则是从这些自然发生的小生物进化发展而来的。意大利生物学家LSpallanzani(1729-1799年）的实验证明，小生物也不是自然发生的。他将肉汤装人不封口的瓶中煮沸，静置数日后，肉汤中出现微生物；如将瓶口封盖，然后煮沸、静置，肉汤中不出现微生物。
他的结论是肉汤中的小生物来自空气，而不是自然发生的。但自然发生论者则认为他把肉汤“折磨”得失去了“生命力”，并且在封盖的瓶中空气也变了质，不适于生命的生存了。
法国微生物学家巴斯德的实验最后否定了自然发生说。巴斯德根据他的发酵研究认为，生物不可能在肉汤或其他有机物中自然发生，否则灭菌、菌种选育等就都是无意义的了。巴斯德做了一系列实验，证明微生物只能来自微生物，而不能来自无生命的物质。他做的一个最令人信服、然而却是十分简单的实验是“鹅颈瓶实验”。
他将营养液（如肉汤）装入带有弯曲细管的瓶中，弯管是开口的，空气可无阻地进人瓶中（这就使那些认为Spallanzani的实验使空气变坏的人无话可说），而空气中的微生物则被阻而沉积于弯管底部，不能进人瓶中。巴斯德将瓶中液体煮沸，使液体中的微生物全被杀死，然后放冷静置，结果瓶中不发生微生物。此时如将曲颈管打断，使外界空气不经“沉淀处理”而直接进入营养液中，不久营养液中就出现微生物了。可见微生物不是从营养液中自然发生的而是来自空气中原已存在的微生物（孢子）。1864年巴斯德在法国国家科学院报告了他的工作。原定和他辩论的有名的自然发生论者F.A.Pouchet撤销了辩论。“生命来自生命”，即生源论（Biogenesis)取得了胜利。
第三个假说是宇生论（Cosmozoatheory)。这一学说认为地球上的生命来自宇宙间其他星球，某些微生物孢子可以附着在星际尘埃颗粒上而落入地球，从而使地球有了初始的生命。但是宇宙空间的物理条件（如紫外光、温度等）对生命是致命的，生命怎能穿过宇宙空间而进入地球呢？像微生物孢子这一水平的生命形态看来是不可能从天外飞来的，但是一些构成生命的有机物质有没有可能来自宇宙空间呢？有些人认为这是完全可能的。1959年9月澳大利亚落下一颗炭质陨石，其中含有多种有机酸和氨基酸。这些氨基酸与构成蛋白质的氨基酸不同，不是I型的，而是以D型和L型的消旋混合物的形式存在的。有些氨基酸还是地球上生物所没有的，可见它们不是来自地面上的污染，而是陨石本身所含有的。此外，宇宙空间的研究表明，星际物质中含有尘埃颗粒。尘埃的直径大的有0.6微米，小的只有0.04微米。尘埃的温度在10华氏度左右，因此空间很多气体都冻结在尘埃的表面，它们经光、电、紫外线的冲击，可以完成有机合成的过程，因而一些有机分子如氨基酸、嘌呤、嘧啶等分子就可在尘埃的表面产生，光谱分析证明确实如此。有人认为，带有这些有机分子的尘埃由彗星带到地球上。彗星是星际物质组成的，在地球形成的早期，彗星的尾部把大量有机分子撒落到地球上来，从而使地球有了生命。地球以外确实存在着有机物，当然也就有存在生命的可能，不过这不能证明地球上的生命就是来自天外的。但无论生命是来自天外，还是来自地球本身，生命总是从无生命的物质经过化学进化的阶段而来的，而地球形成的条件是能够满足化学进化的要求的。
此外，还有人主张生命和物质、能量一样是永恒的，没有发生和起源，只有传播和变迁。这种见解对于研究生命起源问题显然是无益的。
生命起源于三次地球浩劫吗
人类和其他动物到底是从何而来？这是自然科学十大谜题之一。近日，中德早期生命课题组的专家公布了一项最新重大研究，大约在6亿~5亿年前，地球上发生了三次历史上最大规模的异常事件。这可能导致了原始低级生命基因的突变、重组，继而大规模的动物及人类的“祖先”才迅速繁殖起来。
大约75亿~6.5亿年前，地球上白雪皑皑，平均温度在零下30摄氏度以下，这就是地球史上着名的“大冰期”。大量如微生物之类的原始生命，被冰封在地下，无法实现生命的进一步突破。奇怪的是，到了5.8亿年前的“寒武纪”，动物生命毫无征兆地繁荣起来，一派生机勃勃的情景，三叶虫、小春虫等等动物都大量出现了。动物品种的丰富让专家惊奇，于是科学家把这个时代定为“寒武纪大爆发”。但是，冰川是如何过渡到生命突然繁荣的时代呢？历史留下了一大堆的问号。
中国科学院南京古生物研究所的朱茂炎研究员介绍，经过研究确认，在6.3亿年前、5.5亿年前、5.4亿年前地球上肯定发生了三次明显的异常事件，其规模、强度是空前绝后的。朱茂炎描述，变化过程极其惊心动魄，南极北极磁极倒转、地球大陆板块裂解、火山呼啸喷发，冰川开始溶解，滚烫的熔浆与冰碰撞后发生巨大的声音，地球气温开始急速升高，全球海平面下降。类似磁极倒转这样的事件如果发生在现在，可以说是人类灭顶之灾。但在那时，却使冰封许久的原始生命一下爆发，冰火的激烈碰撞容易激发新的生命基因。虽然上面的这幅场景还有待进一步研究确认，但是在华南地区，已经有研究表明那个时期火山和热水活动非常频繁。动物生命很可能起源于火山和热水附近。
朱茂炎坦承，现在动物生命起源之谜还只是个初步发现，除三次异常事件能肯定外，很多事情还没有完全研究透彻，比如动物的共同祖先到底是谁？可能是“小家伙”，结构比较简单，但究竟是个什么东西还得研究。目前，整个课题组已经吸纳了德国、法国等四十多位中外科学家，他们将分别从古生物、地球化学、地球构造不同角度入手，相信不久可以逐步解开生命起源之谜。
气候变化与人类进化有关吗
显然，全球性气候变化对生物进化有着决定性的影响，科学家们将近2亿年来全球气候变化与人类进化历程进行了对比，可以看出，在某种情况下，气候变化驱动了人类进化。
目前构成大陆的所有板块曾经是科学家称为联合古陆的单一超级大陆的组成部分。由于巨大地质力1亿年前，恐龙在世界上起着支配的作用量的融合，碰撞的大地板块向上隆起形成巨大的山脉。当今存在的其余部分形成美国的阿巴拉契亚山脉和俄罗斯的乌拉尔山脉。联合古陆环境从茂盛的热带延伸到灼热的沙漠地带，而且有些地区温度的变化幅度高达54摄氏度。大型爬行动物、恐龙的祖先以及极小的獾类生物出没在这块土地上，獾类几乎是所有哺乳动物包括人类的祖先。
随着向上涌出熔岩流的裂开，联合古陆分裂开的大地板块大致呈现出现代大陆的形状，继续朝着其现在发生的位置移动。1亿年前，恐龙在世界上起着支配的作用。大量事实表明，约在6500万年以前，地球受到一颗巨大的陨石撞击，这种碰撞将尘云团送人大气中，使气候发生剧烈变化，恐龙迅速绝迹，为哺乳动物的生存留下了一个宽广开放的世界。其中的一种哺乳动物是早期的灵长类动物——现代猴、猿、人类的祖先。
当大陆继续沉人到目前的位置时，地质变动使地中海从大西洋切断。在1000年时间里。海洋蒸发，留下荒芜的盐地。当海平面再次升高时，水流回到地中海流域的力量比尼亚加拉瀑布的力量高数百倍，这种循环反复进行。同时喜马拉雅山脉增加得更高，改变着大气中风的流动和天气状况。全球变冷，非洲大片森林被小块的草原所分开。大约在这一时期，灵长类动物开始分化，一部分分化为现代猿人，另一部分分化成为人类。化石足迹标本表明：在375万年以前，人类的祖先正开始直立行走。