原始生命

大約30億年前，地球形成初期的降雨停止后，進入了另一個發展階段。地球的原始大氣中含有氨(NH3)、甲烷(CH4)、氰化氫(HCN)、硫化氫(H2S)、二氧化碳(CO2)、氫氣(H2)、水(H2O)等成分，但沒有遊離的氧氣，大氣中的一些氣體和地殼表面的一些可溶性物質溶於水中，在宇宙射線、太陽紫外線、閃電、高溫等的作用下而自然合成了一系列的小分子有機化合物，例如氨基酸、核苷酸、單糖、脂肪酸等，彙集在原始海洋中，形成霍爾丹所謂的“原始湯”，從而為生命的誕生準備了必要的條件。其中具有四價鍵的碳，特別能同其他元素結合而形成多種物質。現在約有2000種以上的有機化合物中都含有碳（現在已知各種有機化合物約200萬種）。如果沒有碳的存在，也就沒有生命的誕生。近幾十年來，科學家曾用射線輻射具有與海洋的原始成分相似的混合物，由此產生了少量的在生命的基礎物質中具有的有機分子。

當氨基酸、核苷酸、單糖、脂肪酸等有機小分子物質形成之後，在適當的條件下，它們可以進一步形成複雜的有機物質。例如蛋白質、核酸、多糖、類脂等大分子物質。其中蛋白質和核酸的形成對於生命現象具有非常重要的作用。對於它們的形成主要有兩種觀點：

（1）陸相起源。他們認為聚合反應是發生在火山的局部高溫地區，聚合生成的生物大分子經雨水沖刷彙集到海洋，並在一定的條件作用下，繼續發展成為複雜的有機物質。

（2）海相起源。認為在原始的海洋中的氨基酸和核苷酸等小分子有機物可以被吸附於粘土一類的物質的活性表面，而在適當縮合劑（如羥胺類化合物）存在時，可以發生聚合反應。

生物大分子並不能獨立表現生命現象，只有形成了眾多的、乃至成百萬的以蛋白質、核酸為基礎的多分子體系時，才能表現生命萌芽。

而生物大分子在溶液中自動聚集，從而形成各種獨立的多分子體系，出現團聚體或微球體。由於多分子體系可以起到有機表面的催化作用，而反過來作用於各類單體的聚合，促使其產生更高級的蛋白質和核酸，然後通過有序性逐漸提高的長期過程，其結構、機能便愈益複雜和完善，由此產生出原始生命。