性别的起源
地球在宇宙中形成后，起初没有生命。经过长期的化学演化，也就是说，大气中的有机元素，如氢、碳、氮、氧、硫、磷等，合成为有机分子(如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氢、氨、磷酸等。)在各种自然能源(如闪电、紫外线、宇宙射线和火山爆发等)的作用下。).这些有机分子进一步合成，成为生物单体(如氨基酸、糖、腺苷、核苷酸)。这些生物单体进一步聚合成生物聚合物。如蛋白质、多糖、核酸等。这个过程叫做化学进化。蛋白质出现后，最简单的生命诞生了。这是发生在大约36亿年前的一件大事。从此，地球上有了生命。生物和非生物物质最基本的区别在于，它能从环境中吸收自身生命过程中所需的物质，排出自身生命过程中不需要的物质。这个过程叫做新陈代谢，这是第一个区别。第二个区别是你可以繁衍后代。任何活着的个体，无论它们的繁殖形式有多么不同，都有繁殖新个体的能力。第三个区别是继承能力。它可以把上一代个体的特征传递给下一代，使下一代的新个体可以具有与上一代相同或大致相同的特征。这种大致相同的现象最有意义，最值得我们关注。因为这说明它和上一代有些不同，这叫变异。如果这种变异能够适应环境并生存下来，就会一代代强化这种变异，成为新个体的固有特征。生物不断变异和遗传，经过漫长的时间，不断出现具有新特征的新个体，使生物不断由简单变复杂，构成了生物的系统进化。
地球早期生命的形态和特征。地球上最早的生命形式非常简单。细胞是一个个体。它没有细胞核。我们称之为原核生物。它是通过直接从细胞表面的周围环境中吸收营养来生存的。这种生活方式被称为异养。当时他们的生活环境缺氧，也就是所谓的无氧。所以最早的原核生物是异养厌氧的。它的形状起初是球形，后来变成椭圆形、弧形、糯米条，再后来变成螺旋形、细长丝状，等等。从形态变化的发展方向看，是增加身体与外界接触的表面积，增加自身体积。现在生活在地球上的细菌和蓝藻都属于原核生物。蓝藻的发生和发展，加速了地球上氧气含量的增加。自20多亿年前以来，不仅在水中，而且在大气中也有大量的氧含量。细胞核的出现是生物进化中的一个重要事件。原核生物已经进化了15亿年。原来均匀分散在它们细胞内的核物质相对集中后，覆盖着一层膜，称为核膜。细胞的核膜将膜内的核物质与膜外的细胞质分开。细胞中的细胞核就是这样形成的。有细胞核的生物称为真核生物。从此，细胞在繁殖分裂时不再简单地分成两个细胞质，里面的细胞核也是一分为二。真核生物(那时候还没有动物，可以说其实只是真核植物)出现在大约20亿年前。性别的出现是生物学进化过程中的又一个重要事件，因为性别促进了生物学的优生学，加速了生物学向更复杂的方向发展。所以真核单细胞植物出现后，几亿年后才出现真核多细胞植物。真核多细胞植物出现后没多久，植物的分工就出现了。植物中的一组细胞主要起到固定植物的作用，成为固定器官，这就是现代藻类植物固定器的起源。从此开始出现器官分化，不同功能部位的内部细胞形态也开始分化。可见，细胞核和性的出现，大大加速了生物体本身形态和功能的发展。
生命的起源
长期以来，关于生命的起源有各种各样的解释。近几十年来，根据现代自然科学的新成果，人们对生命起源进行了全面的研究，并取得了很大的进展。
根据科学计算，地球从诞生到现在大约有46亿年的历史。早期的地球很热，地球上所有的元素都处于气态。那时候，绝对不会有生命。最初的生命是在地球气温下降后极其漫长的时间里，由非生命物质经过极其复杂的化学过程一步步进化而来的。目前，这种认为生命起源是通过化学进化过程的说法已经得到了大多数学者的认可，并认为这种化学进化过程可以分为以下四个阶段。
据推测，生命起源的化学进化是在原始地球的条件下开始的。当时地球表面温度已经下降，但内部温度仍然很高，火山活动异常频繁。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是甲烷(CH4)和氨，这是原始地球的假想图。
(左)原始大气(右)有机物形成
(NH3)、水蒸气(H2O)、氢气(H2)，此外还有硫化氢(H2S)和氰化氢(HCN)。在宇宙射线、紫外线和闪电的作用下，这些气体可能会自然合成氨基酸、核苷酸、单糖等一系列相对简单的有机小分子。后来地球温度进一步降低，这些有机小分子随雨水流过湖泊河流，最终聚集在原始海洋中。
这方面的推测已经被科学实验所证实。1935年，美国学者米勒等人设计了一套密闭装置(下图)。他们将装置中的空气抽出，然后模拟原始地球上的大气成分，将甲烷、氨气、氢气和水引入米勒实验装置。
蒸汽等气体，并模拟了原始地球条件下的闪电，连续火花放电。最后，在U形管中检测氨基酸。氨基酸是蛋白质的基本单位，因此探索地球上氨基酸的产生具有重要意义。
此外，也有学者模拟原始地球的大气成分，在实验室中制造出其他有机物，如嘌呤、嘧啶、核糖、脱氧核糖、脂肪酸等。这些研究表明，在《生命起源》中，无机物合成有机物的化学过程是完全可能的。
由有机小分子形成的蛋白质、核酸等有机聚合物是如何在原始地球条件下形成的？有学者认为，在原始海洋中，氨基酸、核苷酸等有机小分子，经过长期积累和相互作用，在适当的条件下(如吸附在粘土上)，通过缩合或聚合，形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。
现在，有人模拟原始地球的条件，制造出类似蛋白质和核酸的物质。虽然这些物质和蛋白质、核酸有一些区别，不能确定原始地球上蛋白质、核酸的形成过程是否如此，但已经为人们研究生命起源提供了一些线索；在原始地球的条件下，有可能产生这些有机聚合物。
根据有机聚合物组成的多分子体系推测，蛋白质、核酸等有机聚合物在海洋中积累越来越多，浓度保持增加。由于各种原因(比如水的蒸发和粘土的吸附)，这些有机聚合物被浓缩分离，它们相互作用，凝结成液滴。这些液滴漂浮在原始海洋中，外层面包有最原始的边界膜，与周围原始海洋环境隔离开来，从而形成一个独立的系统，即多分子系统。这种多分子系统已经能够与外界环境进行原始的物质交换活动。
从多分子系统到原始生命，从多分子系统到原始生命的演化，是生命起源过程中最复杂、最具决定性的阶段，直接涉及原始生命的发生。目前，人们无法在实验室中验证这一过程。但我们可以推测，一些多分子系统经过长时间的不断进化，特别是蛋白质和核酸的相互作用，最终形成了具有原始代谢和繁殖的原始生命。后来从生命起源的化学进化阶段到生命出现后的生物进化阶段。
虽然对生命起源的化学演化过程进行了大量的模拟实验，但大部分只集中在第一阶段，有些阶段还只局限于假说和推测。因此，我们必须继续研究和讨论生命的起源。
蛋白质和核酸是生物体中最重要的物质。没有蛋白质和核酸，就没有生命。1965年，中国科学家合成了结晶牛胰岛素(一种含有51个氨基酸的蛋白质)。1981年，中国科学家用人工方法合成了酵母丙氨酸转运核糖核酸(核糖核酸的一种)。这些作品反映了中国在探索生命起源方面的巨大成就。