生物学是研究生命现象和生物活动规律的科学，它是科学当中一个庞大而重要的分支。世界上的一切都来源于生命，是生命让这个地球五彩缤纷，生机勃勃，生命也同样缔造了文明，创造了伟大的奇迹。生物学和人类生活的很多现象密切相关，它也在无时无刻影响着人类。生物学的每一项进步和每一个发现，似乎都会带来人们生活的巨大变化，令人们用更新的视角去看待这个世界。人类从对生命的懵懂无知到建立起日益精细而齐备的生物学知识体系，从单细胞生命体的研究到干细胞技术的问世，从生命的基因结构到生命体的特异现象，从植物的光合作用研究到转基因生物工程……生物学在取得进步的同时，每解决一个问题都会有更多的谜题出现。生命是复杂的，生物学的研究是没有尽头的……
生命是如何形成的？
生命使地球显得生机勃勃、姿态万千，生命也将地球装扮得多姿多彩，生命是地球上最宝贵的物体。据统计，目前地球上有100多万种动物、30多万种植物和10多万种微生物。尽管生命产生已经几十亿年了，人们也探索和积累了很多关于生命的知识，但是关于生命最初的形成，至今仍然还是一个未解之谜。人类到今天为止也没有得出一个公认的关于生命形成最合理的解释和学说。生命形成的众多学说仍然还在被人们争论和怀疑着。生命是地球最精华的所在，到目前为止，地球上已经存在上百万种生物。但是生命是如何形成的，最早的生命来源于哪里，却是一个至今困扰人们的谜题，人们对它进行过很多的假设和猜想，科学家们也曾经用各种人类已掌握的知识和手段探寻过它，可是至今没有一个确切的答案。地球的年龄已经有大约45亿年了，在大部分时间里，地球都是各种形态生命的栖居所。多数科学家认为，生命是在地球环境趋于稳定之后才出现的。可是关于生命最初的起源，仍然众说纷纭、争论不一。
生命的起源
关于地球出现生命的最早证据是发现于澳大利亚的一团蓝藻的化石，这种被固化为叠层石的古老遗迹可能是存在于距今34亿年前的原始生命。尽管这些微生物已经非常古老，但像今天的蓝藻一样，这些古代蓝藻在生物结构上已经相当复杂——它们已经形成了具有保护作用的细胞膜，使得内部制造蛋白质的DNA不受外界环境的破坏。因此科学家们估计地球上的生命应该形成于更早的时期，他们估计的数字是距今大约38亿年以前。但是即使科学家们能够准确地界定生命在地球上出现的最早时间，我们仍然不能回答地球上的生命是怎样出现的。美国新墨西哥州大学的洞穴生物学家戴安娜·诺萨普说：“到目前为止关于生物起源的理论都是推测出来的，因为缺乏能够证明或是推翻这些理论的证据。世界上仍然没有一种被广泛认可的生物起源理论。”回答这个问题的意义不仅仅在于能够弥补人类科学与自然世界之间最大的空白，对于人类是否有可能在地球以外找到生命也具有重大意义。今天，关于地球生命起源的理论处于百家争鸣的状态，其中的几种理论甚至怀疑生命是否是在地球上诞生的，它们认为生命的种子可能是从遥远的太空而来，或者是夹杂在坠落到地球的陨石或者彗星的内核里，而后在地球上繁衍开花。有的理论甚至认为地球上的生命先后出现和毁灭过多次，经历了反复地起伏轮回。美国桑塔克鲁兹的加州大学的生化学家大卫·迪莫说：“地球上的生命可能有多种起源，我们通常认为生物起源是多样的，那样生命就不会因为一次大的外界影响（例如小行星撞击）而毁灭殆尽。”其中有几种理论颇为引人注意：“RNA世界”假设理论撞击可能是生命起源的重要原因。
到目前为止，大多数科学家都支持在原始生命形成的初期，RNA在生命当中扮演了极其重要的角色。根据这种“RNA世界”的假设理论，RNA曾经是原始生命中的关键性大分子，直到它的地位后来被DNA和蛋白质所取代，DNA和蛋白质可以比RNA更高效地工作。迪莫博士说：“很多最有天赋的科学家们都相信，‘RNA世界’的假设理论不仅是有可能成立的，而且具有非常高的存在合理性”。RNA的性质与DNA非常相似，现在在我们身体里的每一个细胞都需要RNA完成一些重要的细胞功能，包括在DNA和蛋白质系统中完成传递功能，并且能帮助某些基因完成“开关功能”。但是“RNA世界”的假设理论并不能解释RNA自己最先是怎样产生的，像DNA一样，RNA是由数以千计的小分子——核苷酸组成的，这些重复的小单元连接成链条，其组织形式特殊而有序。部分科学家认为RNA是地球上自发产生的，而另一些科学家则认为核苷酸是从天外来到地球的。纽约大学的化学家罗伯特·夏皮罗说：“这些大分子所展现出来的功能令人难以置信，也许是宇宙中绝无仅有的，因此如果从这个角度来看，我们能够进化到今天真是太幸运了！”“地球生命来源于天外”理论“地球生命来源于天外”的理论和人类具有重要关系。生物学家理查德·多金斯在他的新书《上帝的骗局》中提到了地球生命起源的另一种可能性，他的灵感来源于多年从事天文学和物理学研究的经历。多金斯博士假设宇宙中存在一百亿亿颗行星（他说这只是保守估计数字），其中只有一颗行星上会诞生生命的几率也不能说很大。但是如果以后的物理学家们说其实存在多个宇宙，每个宇宙又各含有一百亿亿颗行星，那么所有宇宙中的行星产生生命的几率加起来应该是比较可观和确定的。而夏皮罗博士则认为不必引入多个宇宙的概念，或是流星把宇宙生命的种子带到原始地球的理论。他认为组成原始生命的分子可能一开始要比RNA小得多也简单得多，只能完成有限的功能，但随着进化，这些小分子逐渐变成了大分子，功能也日趋复杂。夏皮罗博士认为对地球生命起源的研究应当回归简单，而不是在外星生命起源理论上纠缠不休。想要准确地知道几十亿年以前发生的事情可不是一个简单的工作，但许多科学家都认为就像生命诞生的奇迹本身一样，“一切皆有可能”。美国新泽西州普林斯顿大学的物理学教授弗雷曼·蒂森说：“人类揭开这个未解之谜的时间无法预测，可能就是下个礼拜，也可能要花上一千万年。”1953年，美国科学家米勒仿造出40亿年前地球上的条件，结果在此条件下产生出氨基酸——生命的组成部分。但是如何演变成生命仍然是个谜，现在计算机科学家编制出人工生物的程序，在计算机世界中观察其“生命”，出现了一群活动的小三角（鸟群），它们在一根柱子前分开，然后又联合起来，像真的鸟群。他们认为，这是理解生命结构的第一步，未来的目标要模拟出生命的形成。生命演化理论这个理论是所有关于地球生命理论中认可程度最高的一个理论，但是这一理论也缺乏很多重要的依据，只是科学家们的猜想。根据科学的推算，地球从诞生到现在，大约有46亿年的历史。早期的地球是一个很炽热的球体，地球上的一切元素都呈气体状态。那时地球上是绝对不会有生命存在的。地球上最初的原始生命是在原始地球条件下，由非生命物质，在极其漫长的时间里，经过四个阶段的化学进化过程，一步一步演变而成的。1.从无机小分子物质生成有机小分子物质科学家们认为生命的最初状态是空气中的各种气体经过各种气候现象（如闪电、雷鸣和暴雨等现象）产生化学变化而产生的，即：在原始地球条件下，原始大气成分在一定能量的作用下，从无机物向简单有机物转化。2.从有机小分子物质形成有机高分子物质原始海洋中的氨基酸、核苷酸、单糖、嘌呤、嘧啶等有机小分子物质经过极其漫长的积累和相互作用，在适当条件下，一些氨基酸通过缩合作用形成原始的蛋白质分子，核苷酸则通过聚合作用形成原始的核酸分子。生命活动的主要体现者——原始的蛋白质和核酸的出现意味着生命从此有了重要的物质基础。3.从有机高分子物质组成多分子体系以原始蛋白质和核酸为主要成分的高分子有机物，在原始海洋中经过漫长的积累、浓缩、凝集而形成“小滴”，这种“小滴”不溶于水，被称为团聚体或微粒体。它们漂浮在原始海洋中，与海水之间自然形成了一层最原始的界膜，与周围的原始海洋环境分隔开，从而构成具有一定形状的、独立的体系。这种独立的多分子体系能够从周围海洋中吸收物质来扩充和建造自己，同时又能把小滴里面的“废物”排出去，这样就具有了原始的物质交换作用而成为原始生命的萌芽，这是生命起源化学进化过程中的一个很重要的阶段。但这时还不具备生命，因为它还没有真正的新陈代谢和繁殖等生命的基本特征。4.从多分子体系演变为原始生命具有多分子体系特点的小滴漂浮在原始海洋中，经历了更加漫长的时间，不断演变，特别是由于蛋白质和核酸这两大主要成分的相互作用，其中一些多分子体系的结构和功能不断地发展，终于形成了能把同化作用和异化作用统一于一体的、具有原始的新陈代谢作用并能进行繁殖的原始生命。以上理论分庭抗礼，构成了目前生命源头之谜理论的“百家争鸣”局面，但是很多科学家仍然认为，生命是突然产生的还是逐步进化来的至今没有定论，或者是以上理论之一，或者在以上理论之外。对于这一命题，人类在未掌握足够的科学依据之前，没有人知道它的正确答案。
生物进化的驱动力是什么？
达尔文的《生物进化论》中所提出的“物竞天择，适者生存”一直是人们普遍认可的生命进化的驱动力。但是随着人们对生物和地球更加深入地认识，发现“优胜劣汰”并不是生命进化的唯一驱动力，生物多种多样的形态并不仅仅只是为了适应环境的需要而已，很多生命在适应环境的生存之后仍然发展出许多的其他生物所不能具有的独特的特征。比如说人类，他的许多特征已经远远超越了适应环境的需要。因此，生命的进化还存在一些不为人知的偶然性因素，但是这些偶然性因素是什么，至今科学家们不能解释清楚。生命为什么是今天这个样子？恐怕其中真正的原因要比人们预先猜想的复杂得多。因此，生命进化的驱动力问题也成为困扰人们的一大迷题。从蝴蝶身上绚丽多彩的斑纹到彩虹一般色彩丰富的蜥蜴；从能够利用四肢间皮膜滑翔的松鼠到可以从一棵树“飞”到另一棵树的蛇，大自然的各个物种为了适应环境而进化出来的千奇百怪的特性令人咋舌。
