引言
生命是如何開始的

聽到“你是哪一天出生的？”這個問題時，大多數人都能準確回答自己出生的年月日，也能算出從那天開始到現在一共過去了多少天。這是因為有人準確地告訴了我們出生的日期。也就是說，這些信息并不是我們自己記住的。

從很早以前開始，人類就在探尋生命體的起源，但一直無法找到確切的依據。我們真的完全無法獲知嗎？也許生命體最初誕生的日期已無從考證，但是我們從大歷史的幾個重要的轉折點可以看出地球在哪些時段發生過巨大變化。科學家們通過分析遠古遺存——巖石和化石，以及遺傳基因，對地球生命體留下的信息進行追蹤。據此方法，科學家們找到了許多關于“生命是如何開始的？”的線索。接下來，我將對這種方法進行詳細說明。

科學家們曾在格陵蘭島上發掘了大約 38 億年前的沉積巖，找到了原始生命體的痕跡。為什么可以在沉積巖中找到生命的痕跡呢？這是因為在沉積巖里的磷灰石中，碳12 的成分比碳 13 更多。大氣中的碳 12 和碳 13 是以一定比例存在的，但生命體更青睞碳 13，因此生命體通過生命活動，將碳 13 以更高的比例與碳 12 相結合。由于只有生命體才具有這種特征，因此科學家們通過分析巖石成分找出了生命體的痕跡。

還有其他科學家找到了保留著生命體原樣的化石。我們很難想象蜻蜓的翼展會有約 1 米長，但驚人的是，科學家們發現了 3 億年前生活在地表、個頭有海鷗一般大、翼展約 1 米的博爾索弗蜻蜓化石。當時到底是怎樣的環境，才讓如此巨大的蜻蜓出現了呢？科學家們認為，當時空氣中的氧氣濃度比現在高，生命體能從充足的氧氣中獲得所需的能量，從而達到如此大的體積。科學家們就是通過這種方式找到過去生命體的痕跡，并以此為基礎做推斷，找出了有關它們生存環境的線索。

另外還有一些科學家與此不同，他們關注的是遺傳基因。這些科學家的研究方式是以現有的生物為對象，調查它們之間的遺傳差異，從而推測它們出現的時間，因此他們關注的是分子鐘。分子鐘具體指在生物進化期間，DNA或蛋白質的一部分不斷發生變化的現象。據科學家推斷，原始物種分離產生新的物種，隨著時間流逝，新物種與后代的DNA或蛋白質分子之間以一定的速度逐漸產生不同的遺傳性變化。

以推測出的遺傳性變化為基礎，科學家們能對應推測出各物種之間的分化速度。舉例來說，血紅蛋白可以輸送氧氣，制造出血紅蛋白的遺傳基因核苷酸序列每 500 萬年會有 1%的改變。假如兩個物種制造血紅蛋白的遺傳基因核苷酸序列相差了 2%，說明它們是在 1000 萬年前分離成不同物種的。科學家們就是利用這個原理，以巖石、化石和分子鐘為基礎，對已滅絕生物出現的時期和現存生物之間或近或遠的親緣關系（比如人類和黑猩猩的親緣關系比人類和麻雀的親緣關系更近）進行調查。

很久以前，人類就開始追尋生命的蹤跡，因為他們相信通過這些蹤跡就能追溯人類的起源。最初的生命體究竟是如何產生的呢？雖然人們努力想要通過各種假說和實驗揭曉這個答案，可是到現在為止依然無法準確推算生命誕生的時間。不過，可以確定的是，在 38 億年前的原始地球上，出現了一種新生物，它們掌握了生命運轉的原理，成為延續到現在的這一生命族譜的起點，并通過進化分化成為更加復雜多樣的生命體。

生命體擁有可以自我復制的遺傳物質和酶，因此能生出和自己相似的后代，并進一步進化。在生命體的進化過程中，地球上開出了各種各樣的生命之花。現在，人類正在通過積累的知識和技術，為了更加美好的將來，進行有關生命的各種嘗試。

今后，我們將研究生命的定義和誕生，以及生命體的系統和進化。不僅如此，為了解決人類共同面臨的問題，我們將以長時間積累的對生命研究的理解為基礎，研究基因工程與合成生物學，對人類的現狀進行具體分析。