地球生命的起源问题是一个千古之谜，也是当代科学所面临的重大课题。多少年来，各种学说或观点的争论此起彼伏，至今也没有停止。若将现有各家学说或观点作以归结，基本可分两大类：一是主张起源于原始地表从无机到有机、由简单到复杂的化学进化说，一是认为最初生命来自宇宙空间的宇宙胚种说。但无论是前者还是后者，都认为地球生命起源于地球形成之后（十几或几十亿年）。区别仅仅在于前者强调当时地表具备了由化学途径产生生命的条件并通过由无机到有机的过程最终形成了生命。而后者则主张当时地表仅存在适宜生命生长的条件，并未实际产生生命，原始生命是来自宇宙的，只是后来才在地球上发展起来。

其实，地球生命的起源问题首先是有机物的起源问题，这是生命起源的基础和关键，所谓生命起源实际上也就是原始有机物（界）的早期演化问题，因为早期有机演化的重要结果之一就是生命在地球上诞生并为其发展创造了条件。所以，本文以“地球原始有机物（圈）及生命的起源”这一命题来代替传统提法“地球生命的起源”。

本文在综合近些年研究成果的基础上，从广义上对同源说作以总结，这一观点可称之为“大同源说”或“广义同源说”（相对于早期的同源说而言），即说明地球作为一个行星的诞生不仅仅是原始（太阳系）尘云物质的凝聚、集结，而是自前地球尘云时期起，到地球形成，直至生命出现，形成生物圈，其中有机物与无机物都是同源共生、同步演化和相关发展的，简言之即地球有机生命和无机地球是同源、同演、相关进化的。

同源说简论

“广义同源说”与早期的生命地球同源说（周俊，1988）相比，已不再局限于生命的起源，而是在更广的意义上论述包括生命在内的所有原始有机物（圈）的起源及早期演化问题，尤其是前生命有机圈的起源及其演化。由“同源说”延伸而来的“广又同源说”认为，原始地球由弥漫态尘云到凝聚态星球体的形成及演化历史，也就是地球有机物由简单到复杂的演化史，亦即有机物与无机物共同起源相关演变和进化史，可归结为三个重要阶段：

1.前地球原始星云——简单有机分子阶段

早在地球形成前，将形成地球的原始物质是些弥漫态原始尘云（太阳系原始星云），根据现代发现的宇宙星云的物质组成进行类比分析可推知，其中就已存在并保持有大量简单有机物和无机分子，这是进一步生成复杂有机物的物质基础。也就是说它就是地球有机物和生命的源头，地球有机物及生命的起源开始于原始尘云物质，原始有机物由简单到复杂的演化过程也就是地球由弥漫态尘云到凝聚态星球体的形成过程。

2.地球形体中，原始有机物复杂化、多样化——原始有机圈的形成阶段

在地球形成过程中，随着原始弥漫态尘云物质逐步凝聚、收缩，内部密度和压力逐渐增大，微尘物质点之间碰撞加剧，联系更加紧密，温度随之上升。内部能量状态的改变为其中简单有机物和某些无机分子进一步化合生成复杂有机物创造了适宜的环境和能量条件。

一定的物质基础加上适宜的能量条件（如物质碰撞、收缩、内部升温以及微尘结构能——相当于泥土物质的结构能释放等），不断凝聚变化的原始地球物质中便会生成各种复杂有机物。地球大气成分表明原始地球物质富氮，故最初形成的有机物多为CHNOSP化物，即生命基础有机物，如生成氨基酸或类似氨基酸的简单生命有机物乃至生成类似于蛋白质、核酸（类蛋白类核酸）的复杂生命有机物（生命高分子）。

在各种物质变化的同时，地球形成过程中物质分异作用致使凝结的重物质向地心集中，轻者向地表运动，尤其是气液态的轻物质更是富集于地球外层，以致地球一形成便出现了基本圈层结构。其中产生的各种有机物也会随轻物质（尤其是气、液体）上行运动，逐渐在地球表层富集，形成原始地球有机圈。

3.原始有机物分歧演化——生命诞生阶段

地球形成后期和基本形成后，初具圈层结构的地球内部各处物性和能量状态存在着不一致性（大休也呈圈层分布），而且差异甚大，处于不同圈层或地域的各种有机物便因环境条件不同而产生不同的演变。如地心附近，物质结构紧密、高温高压，不仅有机物不可能再生成，早期生成若在物质分异中没有运移走的残留有机物也会在高能作用下裂解或被异化（如氧化）。但在地表或近地表区域就比较适于各种有机物的生成或保存。所以，在地球物质凝聚收缩形成地球的过程中，适于生成和保存复杂有机物的环境也会自地内向地表转移。到地球基本形成后，原始有机圈就主要发育于地球表层，但地球内部仍然是其重要的物源地，有机物仍然在源源不断地上行补充着。

由于各圈层或地域的环境差异、物质及温压条件相差悬殊，从而造成处于不同环境条件中的有机物出现分歧演化，即朝着多个不同的方向演化，总起来可归结为三大演化趋向，故称三极演化。

首先，原始有机物随物质分异上行向地表运移，直至逸出原始固态地面，进入原始海洋和大气层或掺和于地表“泥土”中，并成为其中的重要组分。原始地表从一开始就是一个富含各种有机质的复杂环境。正是在这样的复杂环境里多种生命有机分子相互凝聚、结合，形成具有自身独立性、统一性、自我协调性，并与环境相区别又相联系的相对独立的微观体系，最终演化出具有自我复制功能的生命活体，生命便宣告在地球上诞生。来自地内源源补充的有机物既保证了原始生命的异养生活及同化增殖以延续，使之逐步发展起来，同时又以自身的变化或异化维系着原始地表环境随着生命的进化而平衡演化。

其次，有机物上行运移到地表浅层（地壳或上地幔）受阻滞而储留，并于适当的物质、温压及地层或构造条件下贮积起来，并逐渐转化（如脱氮、大气中氮的重要来源），最终变成碳氢化物等比较稳定的非生命有机物，成为形成原始油气藏的物质来源或逐渐释放于地表或转化为其它（如水和多种气体）。

最后，滞留于地内高能压（如地核、中下地幔）的有机物由于高能作用而发生裂解或异化（如氧化），生成水和多种气液体，成为地表水和大气的重要物质来源。同时释放出能量，造成地内进一步升温，或使已凝结的物质岩浆化或混合化，从而使地内物质演变更为复杂化。有机物的裂解或异化如同有机物的合成一样，也是地球形成和演化中内部物质和能量的转化过程或形式之一，将有机物合成时储集的能量释放出来。

事实上，在地球形成及早期演化中，有机物不仅与无机物同源同演相关发展，而且对地球的形成（状态）及早期演化（方向）本身关系或意义极大。如果没有有机物参与，地球也许完全是另一种样子。原始有机物的演化，是原始有机圈和生态系统的直接创造者，还为地表水圈、气圈等基本圈层的形成作出了重大贡献。但有机物演化（如裂解或异化）若过于激烈或其产物（如水和气休）及释放出的能量以激变形式在地内运移、转化或释放到地表，便可能会造成一定的地质事件或灾变，如地震、火山喷发等。CO₂、CH₄等温室气体的逸出哪怕是极缓慢的，只要有一定的积累量，也会对地表环境和生态系统造成重要影响。

论据演绎

本世纪60年代至今，由于射电天文学的飞速发展，已在星际空间，尤其是大星云和彗星物质中发现有大量简单有机物分子和无机化合物存在，星云及彗星物质中大量简单有机分子的发现，说明在星云和彗星这样微尘结构物质中，存有形成和保存简单有机分子的条件。根据这些宇宙化学方面的研究成果对比分析可推知，形成地球的原始尘云物质中，也会因同样的条件而存有大量简单有机物，成为进一步合成复杂有机物的物质基础。因为：1、生命及其有机物的组成元素地球上都存在，而且很丰富；2、代表原始太阳系或星云物质组成的太阳大气物质组成与已知存在有大量简单有机物和无机分子的星云或彗星物质组成相近。故可推知，形成地球的原始太阳系尘云物质组成也与星云或彗星尘云物质组成类似或具有类似的物能条件，所以可以类比。

自从奥巴林（A. I. oparin，1924^1957）、米勒（S. L. Miller，1953.1959，1972），福克斯（S. W. Fox、1960）等以来关于生命起源的化学学说和生命有机物的合成实验研究都说明：在一定的物质条件（如简单有机物与某些无机物的混合）上，加上一定的能量条件（如加热、放电、光照、紫外线照射或宇宙辐射、沼泽或泥土中贮积的能量释放、物质收缩凝聚等等），经过一定的化学过程（即变化时间），就有可能产生出各种复杂有机物，包括生命高分子有机物。由此类推，地球形成中的物质碰撞、收缩、凝聚正好是在一定的物质基础上提供了适宜的能量条件，故可使原始地球尘云物质中的简单有机物合成为复杂有机物。但直到今天，人们仍在试图用各自的实验资料分别对地球生命的起源作出解释或提出学说，结果却是不同的实验或研究者往往得出不同的结论或观点，且多是互相矛盾或对立的，如泥土说、火山说、硫化物说、超循环说以及传统化学起源说的并立与争议等。这是因为合成复杂有机物的基础物质组合、能量条件以及具体途径和方式远不是唯一的，在不同的条件下或模拟不同条件、采用不同的方式或实验过程，完全有可能合成出同样的生命有机物。所以，仅据某一实验资料就断言地球生命如何起源是远远不够的。只有综合研究所有已知事实和资料才有可能找到科学的答案。

3.陨石有机物的发现为地球形成时其产生复杂有机物提供了直接可以对比的证据。含有机物的碳质球粒陨石的组成结构表明：此类陨石从未经历过地球上极为常见的熔化、变质、沉积或改造作用（变质或改造即使有过，也极其微弱），基本为原生状态，即由弥漫态尘云物质经收缩凝聚而形成的原始凝聚态陨石星体或其碎块。由于宇宙空间的环境条件特殊，故此能保持至今。同位素测试也表明，这些陨石的生成年龄同地球一样古老，约46亿年前后。有机物包藏在陨石体内部，正好说明有机物是随着原始陨星物质凝聚收缩形成陨石时在其内部生成并被保存其中的。这也正是地球形成中原始地球有机物形成和演进的方式。

4.地球原始生命遗迹发现的年代正越来越早，新近的研究表明地球上最早的生命至今已有38亿年。今后随着研究的深入以及各方面工作的广泛开展，新资料的不断发现，也许还会提高。加上有机物的演化时间，地球原始有机物与无机地球同源同演相关发展的事实将会进一步得到证明。

5.世界油气调查中不断涌现的新资料愈来愈说明地下油气并非总是与生物和沉积岩系有关，而且“已查明的油气储量要比原先根据生物成因说估计的储量高数百倍之多”，特别是巨大型油气藏尤其与古老和深部的地质活动及地质历史有关，这说明，某些油气可能正是地球原始有机物的贮积或转化物。此外，地下油气生成、运移、贮积机制（尤其是无机形成机制）的研究将有利于寻找地球原始有机物生成与演化的线索。

小 结

广义同源说认为：地球由原始弥漫态尘云到凝聚态星球体的形成过程中，有机物与无机物是同源同演和相互发展的，从简单有机分子到生命活体的出现共经历了与地球形成及早期演化相适应的三个重要阶段。其要点如下：

1.地球有机物起源于原始地球尘云物质中，原始有机物由简单到复杂的演化或裂解、异化都是地球形成及演化中内部一系列化学或物理化学变化的一部分，即物质与能量的转化方式之一。一般来说，原始地球物质收缩凝聚的早期，以简单有机物合成复杂有机物为主，后期则为包括复杂有机物裂解异化在内的歧化。

2.地球形成后期及基本形成后，有机物主要富积于地球表层形成原始有机圈。注意：地球原始有机圈先于生命在地球上出现。

3.在地球原始有机圈形成以后，地球有机物（界）的演化便表现为分歧式三极演化，这是地球生命诞生的关键和最终完成阶段以及原始水圈、气圈形成及发展变化的重要根源，并且为已凝结的固态地球物质重新岩浆化或混合化以及地内物质的深入演变提供能量和运移的动力。

4.原始地表从一开始就是一个富有各种有机物的复杂环境。正是在这样极为复杂的环境里，多种生命分子才得以进化为生命活体。源源来自地内的有机物为原始生命的延续和发展提供了物质条件和环境保护。

5.未逸出地面而贮积于地球表层的有机物经长期的改造变质（如释放出氮）最终形成化学性比较稳定的碳氢化合物。这是重要的成油气物质，在适宜的地下场所富集，便会形成地球上最原始的油气藏。一定的构造运动又会使之沿着与地下深处有着密切联系的深大构造带运移，重新分布、富集或逸出地表或异化。

6.地球上最早的生态系统起源于地球原始有机圈的演化。虽然随着生物圈的形成与发展，有机物在岩石圈、水圈、气圈、生物圈之间的流通已建立了新的平衡关系。但直至今日，在地球数十亿年的发展史中，地内有机物及其产物的释放一直都在影响或调节着地球环境和生态系统。

7.地球是人类的家园，也是我们认识地外宇宙的立足点，从星云分子和陨石有机物我们得知，至少就有机物来说，地球并非独一无二。那么，地外宇宙是否也存在有生命呢？地球及其有机圈的起源与演化史正是进行宇宙比较研究的基础，科学地认识地球有机物及生命的起源与演化无疑将为揭示宇宙生命之谜提提一把金钥匙。