生命起源有許多說法，其中最被學術界公認的是化學起源說，這個說法認為原始地球大氣中氫氣、甲烷和水是形成生命的最基本化學物質。其中水提供了生命的基本條件，甲烷提供了基本的碳元素，氫氣則是生命化學反應的催化劑。
水是生命之母，氫氣是生命之父
生命起源是一個亙古未解之謎，地球上的生命產生於何時何地？是怎樣產生的？千百年來，人們在破解這一謎底之時，遇到了不少陷阱，同時也見到了前所未有的光明。在兩千五百年前的春秋時代，老子在《道德經》裡寫到，道生一，一生二，二生三，三生萬物。用現在的話說，就是地球上的生命是由少到多，慢慢演化而來。它們有一個共同的祖先，這個祖先就是一，而這個一是由天地而生，用今天的話說，可能就是由無機界所形成。
生命的起源應當追溯到與生命有關的元素及化學分子的起源。因而，生命的起源過程應當從宇宙形成之初、通過所謂的「大爆炸」產生了碳、氫、氧、氮、磷、硫等構成生命的主要元素談起。
大約在66億年前，銀河系內發生過一次大爆炸，其碎片和散漫物質經過長時間的凝集，大約在46億年前形成了太陽系。作為太陽系一員的地球也在46億年前形成了。接著，冰冷的星雲物質釋放出大量的引力勢能，再轉化為動能、熱能，致使溫度升高，加上地球內部元素的放射性熱能也發生增溫作用，故初期的地球呈熔融狀態。高溫的地球在旋轉過程中使其中的物質發生分異，重的元素下沉到中心凝聚為地核，較輕的物質構成地幔和地殼，逐漸出現了圈層結構。這個過程經過了漫長的時間，大約在38億年前出現原始地殼，這個時間與多數月球表面的巖石年齡一致。
生命的起源與演化是和宇宙的起源與演化密切相關的。生命的構成元素如碳、氫、氧、氮、磷、硫等是來自「大爆炸」後元素的演化。資料表明前生物階段的化學演化並不局限於地球，在宇宙空間中廣泛地存在著化學演化的產物。在星際演化中，某些生物單分子，如胺基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成於星際塵埃或凝聚的星雲中，接著在行星表面的一定條件下產生了像多肽、多聚核苷酸等生物高分子。通過若干前生物演化的過渡形式最終在地球上形成了最原始的生物系統，即具有原始細胞結構的生命。至此，生物學的演化開始，直到今天地球上產生了無數複雜的生命形式。
38億年前，地球上形成了穩定的陸塊，各種證據表明液態的水圈是熱的，甚至是沸騰的。現生的一些極端嗜熱的古細菌和甲烷菌可能最接近於地球上最古老的生命形式，其代謝方式可能是化學無機自養。澳大利亞西部瓦拉伍那群中35億年前的微生物可能是地球上最早的生命證據。
原始地殼的出現，標誌著地球由天文行星時代進入地質發展時代，具有原始細胞結構的生命也開始逐漸形成。但是在很長的時間內尚無較多的生物出現，一直到距今5.4億年前的寒武紀，帶殼的後生動物才大量出現，故把寒武紀以後的地質時代稱為顯生宙。
從古至今，有很多說法來解釋生命起源的問題。如西方的創世說，中國的盤古開天地說等。十九世紀，伴隨著達爾文《物種起源》一書的問世，生物科學發生了前所未有的大變革，同時也為人類揭示生命起源這一千古之謎帶來了一絲曙光，這就是現代的化學進化論。
現在的研究表明，地球上的生命也許就產生在距今38億年到40億年之間，但是我們應該清醒地認識到，我們距離揭開生命起源這一亙古之謎，還有一段遙遠的科學歷程。
生命何時、何處、特別是怎樣起源的問題，是現代自然科學尚未完全解決的重大問題，是人們關注和爭論的焦點。歷史上對這個問題存在著多種臆測和假說，並有很多爭議。下面就讓我們看看地球生命起源的幾種說法。
1上帝創世說
在《舊約全書》的第一章寫道：上帝在七天之內創造了世間之萬物。在中世紀的西方大家普遍接受這個觀念，可以說一直到現在，這種觀念還被很多人接受。
在中世紀的西方，人們對《聖經》中上帝造人的故事是深信不疑的，在1650年，一位愛爾蘭大主教根據聖經上所描述的，計算出上帝創世的確切時間是公元前4004年，而另一位牧師甚至把創世時間更加精確地計算到公元前4004年10月23號上午九點鐘。也就是說，生命起源距今6000年。
這當然不是真的。迄今為止，我們發現了最古老的生物化石是來自澳大利亞西部，距今約35億年的巖石，這些化石類似於現在的藍藻，它是一些原始的生命，是肉眼看不見的。它只有幾個微米到幾十個微米，因此我們可以說，生命起源不晚於35億年。同時我們知道地球的形成年齡大約在46億年前，有這兩個數據我們就可以看到生命起源的年齡，大致可以界定在46億年到35億年之間。
2自然發生說
自然發生說是19世紀前廣泛流行的理論，這種學說認為，生命是從無生命物質自然發生的。如，我國古代認為的「腐草化為螢」（即螢火蟲是從腐草堆中產生的），腐肉生蛆等。在西方，亞里斯多德（公元前384—公元前322）就是一個自然發生論者。有的人還通過「實驗」證明，將穀粒、破舊襯衫塞入瓶中，靜置於暗處，21天後就會產生老鼠，並且讓他驚訝的是，這種「自然」發生的老鼠竟和常見的老鼠完全相同。
18世紀時，義大利生物學家斯巴蘭讓尼（1729—1799）發現，將肉湯置於燒瓶中加熱，沸騰後讓其冷卻，如果將燒瓶開口放置，肉湯中很快就繁殖生長出許多微生物；但如果在瓶口加上一個棉塞，再進行同樣的實驗，肉湯中就沒有微生物繁殖。斯巴蘭讓尼認為，肉湯中的微生物來自空氣，而不是自然發生的。斯巴蘭讓尼的實驗為科學家進一步否定「自然發生論」奠定了堅實的基礎。
1860年，法國微生物學家巴斯德設計了一個簡單但令人信服的實驗，徹底否定了自然發生說。巴斯德將肉湯置於燒瓶中加熱，沸騰後讓其冷卻，如果將燒瓶開口放置，肉湯中很快就繁殖生長出許多微生物；但如果在瓶口加上一個棉塞，再進行同樣的實驗，肉湯中就沒有微生物繁殖。巴斯德認為，肉湯中的小生物來自空氣，而不是自然發生的。他的實驗為科學家進一步否定「自然發生論」奠定了堅實的基礎。
3化學起源說
化學起源說是被廣大學者普遍接受的生命起源假說。這一假說認為，地球上的生命是在地球溫度逐步下降以後，在極其漫長的時間內，由非生命物質經過極其複雜的化學過程，一步一步地演變而成的。化學起源說最關鍵的研究是尤裡的學生米勒進行的著名實驗。
米勒在他的實驗中假設在生命起源之初大氣層中只有氫氣、氨氣和水蒸氣等物，其中並沒有氧氣等，當他把這些氣體放入模擬的大氣層中並通電引爆後，發現其中產生了些胺基酸，胺基酸是合成蛋白質的基本單元，而蛋白質是生命存在的形式，因此他認為生命從無到有的理論將可以確立了，證明生命是進化而來的。
化學起源說將生命的起源分為四個階段。
第一個階段，從無機小分子生成有機小分子的階段，即生命起源的化學進化過程是在原始的地球條件下進行的。
第二個階段，從有機小分子物質生成生物大分子物質。這一過程是在原始海洋中發生的，即胺基酸、核苷酸等有機小分子物質，經過長期積累，相互作用，在適當條件下，通過縮合作用或聚合作用形成了原始的蛋白質分子和核酸分子。
第三個階段，從生物大分子物質組成多分子體系。這一過程是怎樣形成的呢？前蘇聯學者奧巴林提出了團聚體假說，他通過實驗表明，將蛋白質、多肽、核酸和多糖等放在合適的溶液中，它們能自動地濃縮聚集為分散的球狀小滴，這些小滴就是團聚體。奧巴林等人認為，團聚體可以表現出合成、分解、生長、生殖等生命現象。
第四個階段，有機多分子體系演變為原始生命。這一階段是在原始的海洋中形成的，是生命起源過程中最複雜和最有決定意義的階段。目前，人們還不能在實驗室裡驗證這一過程。
4宇生說
這一假說認為，地球上最早的生命或構成生命的有機物，來自於其他宇宙星球或星際塵埃。持這種假說的學者認為，某些微生物孢子可以附著在星際塵埃顆粒上而落入地球，從而使地球有了初始的生命。但我們知道，宇宙空間的物理條件，如紫外線等各種高能射線以及溫度等條件對生命都是致命的，而且，即使有這些生命，在它們隨著隕石穿越大氣層到達地球的過程中，也會因溫度太高而被殺死。因此，像微生物孢子這一水平的生命形態看來是不大可能從天外飛來的。但是，一些學者認為，一些構成生命的有機物完全有可能來自宇宙空間。1969年9月28日，科學家發現，墜落在澳大利亞麥啟遜鎮的一顆炭質隕石中就含有18種胺基酸，其中6種是構成生物的蛋白質分子所必須的。科學研究表明，一些有機分子如胺基酸、嘌呤、嘧啶等分子可以在星際塵埃的表面產生，這些有機分子可能由彗星或其隕石帶到地球上，並在地球上演變為原始的生命。
5熱泉生態系統說
生命的起源可能與熱泉生態系統有關，這是20世紀70年代以來，部分學者提出的觀點。20世紀70年代末，科學家在東太平洋的加拉帕戈斯群島附近發現了幾處深海熱泉，在這些熱泉裡生活著眾多的生物，包括管棲蠕蟲、蛤類和細菌等興旺發達的生物群落。這些生物群落生活在一個高溫（熱泉噴口附近的溫度達到300 ℃以上）、高壓、缺氧、偏酸和無光的環境中。首先是這些化能自養型細菌利用熱泉噴出的硫化物所得到的能量去還原二氧化碳而製造有機物，然後其他動物以這些細菌為食物而維持生活。
熱泉生態系統之所以與生命的起源相聯繫，主要基於以下的事實：
（1）現今所發現的古細菌，大多都生活在高溫、缺氧、含硫和偏酸的環境中，這種環境與熱泉噴口附近的環境極其相似；
（2）熱泉噴口附近不僅溫度非常高，而且又有大量的硫化物、甲烷、氫氣和二氧化碳等，與地球形成時的早期環境相似。
但一些學者認為，生命可能是從地球表面產生，隨後就蔓延到深海熱泉噴口周圍。撞擊毀滅了地球表面所有的生命，只有隱藏在深海噴口附近的生物得以保存下來。
免責聲明：本文轉載自《氫思語》，作者孫學軍教授，版權歸原作者所有。轉載是出於傳遞更多信息之目的，並不意味著「氫益康」贊同其觀點或證實其內容的真實性，我們不對其科學性、有效性等作任何形式的保證。若內容涉及健康建議，僅供參考勿作為健康指導依據。
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圖片來源：96編輯器