地球上的生命是如何从无到有的？

地球大约有45亿年的历史，在这大部分时间里，地球一直都存在着各种生命，地球上生命存在的最早证据距今约37亿年的蓝藻细菌化石，尽管这些细菌的起源很古老，但它们已经具有复杂的生物学特性，因此科学家们认为地球上的生命是在更早的时候开始的。关于生命起源的许多理论都被提出过，但由于时间太过久远，简单的有机分子也不会留下化石证据，因此很难证明或反驳这些理论，所以没有一个完全被接受的理论存在。大部分科学家都认为地球上的生命始于比简单的有机分子，进行简单的化学反应，最终形成一个包含更复杂分子形成的自我维持系统。

有机分子的产生有几种相互竞争的理论，最主要的是无生源说和有生源说。无生源说认为数十亿年前，生命开始于古代地球潮汐池的边缘或海洋深处的原始汤，在某些地方的特殊条件下，化学物质自发地聚集成气泡状结构，形成复杂的分子，并开始复制。有生源说则认为最早的生命分子成分是从外层空间到达地球的。

无生源说的证据来自于1953年进行的米勒实验，该实验证明生命分子可能是偶然产生的，米勒向原始地球大气层的混合气体中放电，从而产生了一些氨基酸，也就是蛋白质的化学组成部分。然而从那时起，在陨石中也有发现了氨基酸。

虽然生命分子的产生过程目前科学家无从知晓，但大多数科学家都认为，生命经历了一个时期，在这个时期RNA是主要的生命分子，引导生命走过它的初始阶段，这被称为“RNA世界”假说。

“RNA世界”假说认为RNA是原始生命的关键分子，只有当DNA和蛋白质的工作效率远远高于RNA时，RNA才会退居次要地位。众所周知，细胞要生存，至少必须要有三种不同类型的复杂分子协同工作：DNA、RNA和蛋白质，RNA与DNA非常相似，如今在我们的每个细胞中都执行着许多重要的功能，包括充当DNA和蛋白质合成之间的过渡分子。

生命起源首先是蛋白质是不可能的，RNA是制造蛋白质所必需的，而所有的生物都需要复制繁殖，而这个过程需要蛋白质酶的参与，而RNA已经被证明具备酶的功能，同样RNA在许多病毒中被证明具有充当遗传物质的功能，因此，最有可能的是原始生命首先以RNA自我复制的形式进化而来。在RNA世界里，RNA充当了DNA和蛋白质的功能，存储基因信息，复制自己，并执行基本的代谢功能。一旦一个自我复制的分子形成，这些早期复制因子的一些变体在自我复制方面会比其他变体做得更好，从而产生更多的后代，通过这个持续的自然选择过程，复制分子的微小变化最终积累起来，直到一个稳定、有效的复制系统进化出来。

最后，复制分子被包裹在细胞膜内，围绕着遗传物质的膜的进化提供了两个巨大的优势——遗传物质可以被保存，原始细胞可以提供稳定的内部环境。细胞膜一定是非常有利的，所以这些被包裹的复制因子很快就战胜了“裸”着的复制因子，产生了一种类似现代细菌的生物体。