师：同学们好，欢迎走进今天的生物课堂。今天我们要学习第三章第一节——地球上生命的起源。在学习本课之前，大家已经知道，大约几百万年前地球上并没有人类，我们人类的原始祖先森林古猿还在森林中风餐露宿，与兽共舞。那更久远的年代，几十亿年前的地球环境是怎样的？它符合生命起源的条件吗？这似乎很难回答。
我们来看近一些的，同学们知道这是什么吗？对，这是我国的嫦娥四号探测器，它成功着陆在月球背面，开启了人类月球探测的新篇章。经过多年探索，我们发现月球环境与地球相差很大，比如月球上没有大气、没有水，昼夜气温变化特别大。同学们，你们认为月球上有生命存在吗？我看到同学们在摇头。那么生命的存在必须具备哪些条件呢？对，生命存在需要水、适宜的温度、有机物和能量，大多数生物还需要氧气等等。月球如此，那地球呢？地球上最初有没有生命？最早出现的生命是怎样的？关于生命产生的条件和过程，我们无法直接观察或通过简单实验获知，需要根据科学研究的大量证据进行推测。
推测，是指根据已知事物，通过思维活动对未知事物的真相提出一定看法。进行科学推测，要注意以下三点：第一，要有一定证据做基础，凭空想象往往站不住脚。比如关于人类起源，有大量化石证据支持，在这些证据面前，神创论不攻自破。科学推测还需要有严密的逻辑，也需要丰富的联想和想象。接下来，我们一起来学习科学工作者对生命起源做出的推测。在学习过程中，老师希望同学们也能根据证据和逻辑，展开丰富联想和想象，进行合理推测。
我们来看一则资料，地质学研究表明，地球大约在46亿年前形成，那时地球温度非常高，环境与现在完全不同。天空中赤日炎炎或电闪雷鸣，地面上火山喷发，熔岩横流。火山喷出的气体，如水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等，构成了原始大气层，原始大气中没有氧气。
根据以上资料，请同学们回答两个问题：地球上原始大气的成分与现在大气成分有什么明显不同？对，原始大气成分中没有氧气。那么你认为原始地球上存在生命吗？请说出理由。根据生物与环境相互依存的关系，不难回答，原始地球上不存在生命，因为没有生命存在的环境条件。那么问题来了，既然原始地球上没有生命存在的环境条件，原始生命又是如何形成的呢？
接下来我们看美国学者米勒的实验，这是他的实验装置。请同学们仔细观察，根据刚才讲的原始地球环境条件，分析这个装置各部分分别模拟了什么？这个盛有水溶液的烧瓶模拟了原始海洋，其上部球形空间里含有甲烷、氨、氢气等气体，模拟了原始大气。米勒先给烧瓶加热，使水蒸气在管中循环，接着通过两个电极放电产生电火花，模拟闪电，激发密闭装置中的不同气体发生化学反应。球形空间下部连通冷凝器，让反应后的产物和水蒸气冷却后形成液体，流回底部烧瓶，这模拟了降雨过程。这里还有一个取样活塞，可以随时取样。经过一周持续实验后，米勒发现所取液体中含有多种氨基酸。
氨基酸是什么呢？相信同学们并不陌生，它是蛋白质被消化后的最终产物，换句话说，氨基酸是合成蛋白质的基本单位，而蛋白质是生命大分子。除米勒外，还有其他学者模拟原始地球大气成分，在实验室合成了一些小分子有机物。根据米勒及其他学者的实验结果，你们能对生命起源做出怎样的推测？原始地球上虽不能形成生命，但能产生构成生物体的有机物。可以简单表示为：原始大气中的无机物，在高温、紫外线、雷电等条件作用下形成了简单的有机物。同学们看，这里形成了简单的有机物，对于生命的形成，是不是看到了一丝希望？
那么后来这些简单的有机物又是如何演变的呢？同学们敢不敢大胆推测？我们再来看一则资料，1965年，我国科学工作者利用氨基酸，在世界上首次合成了结晶蛋白质——牛胰岛素。1981年，我国科学工作者又利用简单的有机物核苷酸，人工合成了组成生命体的另一种重要物质——核酸。胰岛素是我们熟悉的一种蛋白质，它有什么作用呢？对，它可以降低血糖浓度，用于治疗糖尿病。核酸我们也不陌生，DNA就是核酸中的一种，它是绝大多数生物的遗传物质，DNA上有多个基因，可控制生物体的性状。所以蛋白质和核酸都是生命大分子。人工合成结晶牛胰岛素和核酸的成功，实际上说明了一个道理：生物小分子如氨基酸、核苷酸在一定条件下可以演变为生命大分子如蛋白质和核酸。
对此，同学们对刚才形成的简单有机物的演变能做出怎样的推测？刚才讲的简单有机物在原始大气中形成，后来地球温度逐渐降低，原始大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面，这些简单有机物随雨水汇集到原始海洋，形成了复杂的有机物。同学们看，这离生命的形成是不是又近了一步？那么这些复杂的有机物还能继续演变吗？我们再看一则资料。
有科学家将蛋白质、核酸、糖类和脂类物质放在一定溶液中，这些物质能够自动浓缩聚集为一个球状小滴，小滴周围有类似于膜的边界，并能从外界吸收某些分子，发生特定化学反应，产物也能从小滴中释放出来。对此，同学们可以做出怎样的推测？对，复杂有机物相互聚集、相互作用，有可能形成原始生命。
为什么这么推测呢？同学们看，这里的球状小滴，我们可以近似看成细胞，它有类似于细胞膜的边界，还能从外界吸收某些分子，发生特定化学反应，产物也能从小滴中释放出来，这些特征和功能与细胞很相似。所以我们推测，复杂有机物相互聚集、相互作用，形成原始生命是有可能的。这里要注意，球状小滴只能近似看成细胞，它还不是真正意义上的细胞，功能也不完善。所以目前从复杂有机物形成原始生命这一阶段，在实验室还未实现。
接下来我们总结一下原始生命的形成过程：首先，原始大气中的无机物在高温、紫外线、雷电等条件作用下，形成简单有机物。后来地球温度逐渐降低，这些简单有机物随雨水汇集到原始海洋，形成复杂有机物。这些复杂有机物相互聚集、不断相互作用，经历大约10亿年，形成原始单细胞生命。
这种关于生命起源的观点，人们称之为化学起源说。老师再次强调，无论做出怎样的推测，都要有一定证据，就连这里大约10亿年的时间，也不是凭空捏造的。地质学研究表明，地球大约46亿年前形成，迄今找到的最早化石记录了35亿年前的古细菌，所以科学工作者推测，大约在地球形成后10亿年形成了原始生命。
老师有个问题请同学们思考：你认为在现在的环境条件下，地球上会不会再形成原始生命呢？为什么？
回答这个问题，同学们要思考，现在的地球还会出现原始地球的环境条件吗？显然不会，所以答案是现在的环境不会再形成原始生命，因为不存在原始生命形成的环境条件，如原始大气、高温、持续不断的雷电等等。另外，现在的海洋成分也发生了变化。由于从复杂有机物到形成原始生命这一阶段还未在实验室实现，加上人们对原始大气成分存在争议。20世纪80年代，有学者认为氨气、甲烷、硫化氢均容易被紫外线辐射分解，氢气也会多数逃逸到太空中，所以他们认为原始大气主要成分应该是水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、氮气和少量氢气。因为没有氨气和甲烷就不能合成氨基酸等有机物，所以他们认为生命不可能来源于地球。加上有陨石证据，科学研究表明，地球经常受到陨石撞击。1965年，人们发现坠落在澳大利亚启逊镇的陨石中，含有并非来自地球的氨基酸。另外，天文学家在星际空间也发现了数十种有机物。陨石中含有构成生物体所需的有机物，由此可以做出怎样的推测？