生命是怎样起源的，这是一个自古以来最为人们关心的课题，并与宇宙的起源、地球的起源和人类的起源并列为四大起源之谜。
众所周知，在生命起源问题上存在着许多不同的观点。早期的神创论和自然发生说，今天已没有多少市场了。科学的发展使人们渐渐相信，生命是物质进化的必然结果，是在特定的条件下，由无机物进化为有机物，再进化为复杂有机物，最后才形成最原始的简单生命。然而，对于这一进化过程究竟是在什么条件下发生的，却存在是地球环境还是宇宙环境的争论。
1.宇宙中的永恒生命
早在19世纪末，当人们通过一系列实验，证明在正常条件下生命不可能从无生命物质转化而来，即证明生命自然发生说是无稽之谈时，就有人把视线转向了宇宙空间。1907年，瑞典著名的化学家阿列纽斯（1859～1927）发表了《宇宙的形成》一书。他主张，宇宙中一直就有生命。“生命穿过宇宙空间游动，不断在新的行星上定居下来。生命是以孢子的形式游动的，孢子由于无规则运动而逸出一个行星大气，然后靠太阳光的压力被推向宇宙空间里。”其他科学家也证明了这种压力的存在。因为在宇宙中类似太阳这样的恒星多得很，故类似太阳的恒星光是处处存在的。如此说来，产生生命推动孢子运动的光压力在宇宙中客观是存在的，且很普遍。阿列纽斯认为：孢子在星际空间里被光辐射推着往前走，直到它掉到或落到某个行星上，在那里它就能发展成活跃的生命。如果那个行星上已有生命，它就和他们竞争；如果还没有生命，但是条件具备，它就在那里定居下来，使这个行星有了生命。
经他计算，孢子从火星飞向地球仅需84天，只需14个月就可飞出太阳系，若要飞到距地球最近的恒星——半人马座的比邻星（距地球4.3光年）也不过9000年。显然这些数字从天文学的角度来看是微不足道的。阿列纽斯还认为，孢子有着厚厚的外衣保护，所以有很强的生命力，足以忍受住遥远的、寒冷的、没有水分和营养的星际旅途的各种艰难，而不丧失其复苏的能力。一旦由于纯粹偶然的原因，这些宇宙间的“流浪汉”来到了一个适宜生长的环境，便开始了征服这个星球的过程。
上述的假说，看起来还是很有道理的。但是由于宇宙中存在着各种各样的辐射线，这些射线长期地、强烈地照射孢子，会不会对孢子形成威胁呢？孢子虽然具有厚厚的外衣，十分耐寒，并脱去水分，可在宇宙空间中长期存活。但是孢子在太阳紫外线的照射下，很快就死亡，这一点已被科学家们的试验（1910年）所证实。是不是还存在着一种生命力更强的孢子呢？它连紫外线之类的射线都不怕？到目前为止，还没有定论。不过1966年人们在“双子座9号”宇宙飞船里，放上了具有特别抵抗力的细菌孢子，它受到了外围空间的辐射，直接在烈日下曝晒6小时之后仍然还存活着。这说明耐宇宙射线的孢子还可能存在。不过上述试验还不充分，因为仅仅是曝晒6小时，而宇宙孢子运动的时间可不是短短的6小时，必须要禁得起长时间的各种辐射才行。因为宇宙中存在着宇宙线，太阳X射线，类似地球周围的范艾伦带中的各带电粒子等等，都会对孢子形成严重威胁。
阿列纽斯的理论一度得到许多学者的支持。但是，由于他主张生命在宇宙中是永恒的，一直就有的，这就抹煞了生命有过起源的问题，把生命起源的探索推向不可追溯、不可认识的唯心领域，甚至为神创论者所利用。
2.生命的“地球原生”说
本世纪20年代，苏联科学家奥巴林（1894年～1980年）提出，生命是在地球早期，由无生命物质长期进化而来的。
1953年，美国青年化学家斯坦利·米勒和哈罗德·尤瑞开发了一个被认为类似于40亿年前地球大气的分子混合气并使它受到一次催化事变。当加热到摄氏100度时，将水汽、氢气、甲烷和氨气的结合体放电约一个星期，令人惊异的是产生了4种主要的有机分子，即以最简单形式出现的氨基酸、核茸酸、糖和脂肪酸，它们是生命本质的较复杂分子的可能先驱者。米勒和尤瑞的实验后来由麦尔文·凯尔文和西德尼·福克期进行了验证，并作了修改。1979年，阿兰·J·巴尔德和哈拉德·瑞奇采用同样的解决办法由太阳射线加热，但他们还加入了铂和铁的氧化物颗粒。米勒实验的成功，大大鼓舞了人们对这方面的探索，许多人纷纷仿效，也都从不同的原理大气配比中获得了不同的氨基酸组成，有的人还更进一步获得了具有某种活性的类蛋白球体。这就使生命地球早期起源说获得了广泛的支持。
另一个令人信服上述学说的例子就是陨石的成分，因陨石是天外来客，它带来了天外星球的许多信息。1969年9月28日，澳大利亚南部落下一块陨石，1970年，锡兰生物化学家波南佩鲁马对这块陨石进行了仔细研究，他发现陨石中含5种微量氨基酸：①甘氨酸；②丙氨酸；③谷氨酸；④结页氨酸；⑤脯氨酸。这些氨基酸都十分稳定，无光学活性。这说明它们不是地球的污染所致，是由非生命的化学过程形成的。这一发现说明外星也存在着氨基酸。
此后，各国化学家继续做着生命产生的试验，生产出了核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）及蛋白质，并证明在远古无生命的大气和海洋中形成的各种化合物都会保留并积累下去，当时不存在破坏这些化合物的不利条件。唯独紫外线和辐射能损害之，但在海洋中能有其安全地带——海洋中层带，那里既无紫外线，也无海底的放射线。这样多的物质，经过几十亿年的演化，必然会形成生命体。
根据上述理论，科学家们推测地球生命的形成过程是这样的：
原始海洋和大气中的简单化合物，随着时间的推移会形成越来越多和复杂的氨基酸和简单糖类，氨基酸又结合成肽；嘌呤、嘧啶、糖和磷酸则结合成核苷酸；经过若干年代，又逐渐形成了蛋白质和核酸。最后随机结合形成能诱发自我复制的核酸分子，于是生命也就开始了。可见，生命出现之前，要有一段“化学演化”过程。只要有一个活的生命分子，生命就会开始和无限繁衍下去，且在世界上出现各式各样的物种。这正像一个受精细胞能发展成为一个极其复杂的有机体一样。在古代的海洋里，热带和温带及寒带海域中有不同种类的活的分子在繁衍，于是会产生不同的种族。并以此范围为界，进行有机进化的过程。当初几种不同的物种活分子同时出现，但繁衍效率高的就能存活下来，慢的就可能遭淘汰或不发达。所以现在的不同物种当初的原始分子都可能十分类似。美国生物化学家福克斯还认为，地球当初是十分热的，只靠热能也足以使简单的化合物变为复杂的有生命的活性分子。1958年，他把各种氨基酸混合物加热，最终形成了与蛋白质链很相似的长链，能消化一般蛋白质的酶，也能消化这些“类蛋白”，这种类蛋白可作为细菌的食物，构成微球体。但微球体不含核酸。这是生命形成的前奏。进一步的试验表明类蛋白能胀能缩，能分裂，这就十分具有生命分子的特性。但后来由于大气层形成臭氧层，使紫外线受到阻隔，在这之前，已经形成了一些类似线粒体的聚集物，其中含有叶绿素，即现在叶绿体的始祖。后来，可见光就可以使叶绿素系统很好地工作。含叶绿素的生物可能很简单，实际上海洋水和陆上有2000多种物种是能起光合作用的“蓝保藻”，这是一种单细胞，结构上很像细菌。只是它含叶绿素，细菌不含叶绿素。细菌是叶绿体的后裔，它失去了叶绿素，只好靠吃死的组织及成分而过寄生生活。
当叶绿体在海洋里繁殖时，二氧化碳逐渐消耗，出现分子氧。植物细胞效率不断提高，每个细胞都含大量叶绿体。没有叶绿素的精细细胞就不能继续按原方式生活，但它配有线粒体细胞，于是就可吞食植物细胞，依靠剥夺植物分子而生存，因为线粒体可处理复杂分子，并能将分子分解时释放的能量储存起来，这就是后来的动物细胞了。后来，生物变得相当复杂，这些从化石就可以得到证明。在那之后，由于地球上环境发生了根本性变化，生命再也不能单纯依靠化学演化而发生和发展。这种变化主要有：（1）紫外线和辐射能减少，这就使生命发生的能量不够；（2）已经进化得很充分的生物会把自然发生的任何有机分子消耗掉。基于这两种原因，所以现在地球上已经停止新物种的创生机会或较少有创生机会。也就是说，如今的地球条件已不能产生自然生命的创生了。
3.“天外来源”说重放光彩
然而，科学的发展往往是曲折迂回的。近年来，一系列发现又重新唤起了人们对生命天外来源说的热情。首先是人们注意到，地球上的生命尽管种类庞杂，但它们却具有一个模式，具有相似的细胞结构，都由同样的核糖核酸组成遗传物质，由蛋白质构成活体。这就使人们不能不问，如果生命果真是在地球上由无机物进化而来，为什么不会产生多种的生命模式？其次，还有人注意到，稀有金属钼在地球生命的生理活动中，具有重要的作用。然而钼在地壳上的含量却很低，仅为0.0002%。这也使人不禁要问，为什么一个如此稀少的元素会对生命具有如此重要的意义？地球上的生命会不会本是起源于富含钼元素的其他天体里？第三，人们还不断地从天外坠落的陨石中发现有起源于星际空间的有机物，其中包括构成地球生命的全部基本要素。与此同时，人们也发现在宇宙的许多地方存在着有机分子云。这使许多人深信，生命绝不仅仅为地球所垄断。再者，一些人还注意到，地球上有些传染病，如流行性感冒，常周期性地在全球蔓延。而其蔓延周期竟与某些彗星的回归周期相吻合。于是这使他们有理由怀疑，会不会有些传染病疫苗来自彗星。如果这是可能的，那么当然也不会排斥有其他的生命孢子的传入。
当然，近代对生命天外起源说的最重要支持，还是来自下述的两个实验。
4.大肠杆菌与星际消光
早在19世纪末，人们就曾注意到，来自宇宙的星光在到达地球的途中，因被星际物质所吸收，从而造成了星光的减弱。然而，究竟是什么物质造成这种星际消光现象，却长期没能获得满意的答复。近代利用人造卫星进行研究，把来自宇宙的星光展成光谱，发现在红外区域的3.1微米、9.7微米、6微米～6.7微米和紫外区域的0.22微米波长处均有强烈的吸收带。这使我们有可能在实验室里进行实物模拟，来确认究竟是什么物质造成星际消光现象。人们一度曾经认为，造成星际消光的物质是由石墨构成的宇宙尘，也有人认为是硅酸盐尘，还有的认为是带有苯核的有机物，但实际模拟的结果却将其一一否定。不久前，英国加迪夫大学教授霍伊尔对此重新进行了研究，他大胆地假定，宇宙中充满了微生物，正是这种微生物造成了星际消光。根据这一设想，他用大肠杆菌进行模拟试验，结果果真在紫外0.22微米的波长范围里，找到了与星光相吻合的吸收带。
在霍伊尔实验的启迪下，日本京都大学的薮下信助教授等人对大肠杆菌进行了更详细的研究，结果在红外区域的3.1微米、9.7微米和6微米～8微米之间均找到了相似的吸收带。但在紫外区域减光曲线则与霍伊尔的结果稍有出入，减光曲线的峰值不是在0.22微米，而是在0.19微米。尽管有这0.03微米之差，也仍不能令人信服。薮下等人认为一个原因可能是大肠杆菌在宇宙中也许会有一些不同于地球上的特征，从而造成了这种差别；另一可能是空气中的氧气也会吸收紫外线，也许是氧气造成的干扰。因此他们正准备在“空间实验室”中去进行这一实验。
5.顽强不死的枯草杆菌
另一个使相信生命天外起源说的学者得到鼓舞的实验，是对生命在宇宙空间存活能力的研究。
早年，人们对阿列纽斯理论的主要批判，是认为生命无法禁受宇宙空间紫外射线的考验。因此，要使阿列纽斯理论复活，就得对这一批判作出有力的否定。
1985年，英国《自然》杂志发表了彼得·威伯等的实验结果。他们把枯草杆菌置于模拟的宇宙环境中，即气压低到七亿分之一个大气压以下的高真空条件，温度为10K时，进行紫外照射。结果发现枯草杆菌具有非常强的耐受能力（比在高温条件更能经受得住紫外线的照射），其中有10%可存活几百年的时间。如果枯草杆菌不是置于高真空条件下，而是置于含有水、二氧化碳等的分子云内，则其存活时间竟可达几百万到几千万年，因此他指出：这种“云”足以在显著短于枯草杆菌平均存活时间的时间范围内，从这个星球移向另一星球，从而把生命的种子撒向四方。
基于以上各种原因，生命天外起源说正在重新得到人们的重视。不过和早年不同的是，人们深信即使生命来自天外，也与上帝创生毫不相干，而是一种自然现象。只不过从无机物进化为有机物的条件不应在地球上寻找，而应着眼于宇宙中的环境和条件。
6.是谁创造了智慧的生命
生命天外来源说得到越来越多的支持，但有一个问题需要得到解决：生物体究竟是怎样到地球地面上来的呢？
一百多年前，科学家从1838年、1857年落在南非的陨石中相继发现了有机物，不过这些有机物究竟是陨石从宇宙空间带来的，还是在地球上沾染的，当时还无法肯定。研究这两个陨石的科学家中有人还声称发现了某种生物的遗骸，但也不很确实。
1969年9月28日早晨，落在澳大利亚南部默奇森地区的一个陨石，为这个问题提供了不容怀疑的证据。根据科学家们分析的结果，他们在这个陨石中找到了许多有机物质。由于默奇森陨石在落地后立即经过处理，没有被地球物质污染的机会，科学家从中发现了氨基酸、琥珀酸、草酸等一系列结构复杂的有机物质。现在，科学家们确认，这些有机物完全是陨石从宇宙空间带来的，没有受过地球物质的污染。
氨基酸是构成人体蛋白质的基本生命物质，在陨石中发现氨基酸这件事，对研究地球上生命的起源，具有重要的意义。
另外，小行星和彗星也被认为是生命的可能载体。库纳尔大学和耶鲁大学的研究人员提出了一个意见，该意见认为生物体，尤其是来自彗星的生物体会经过稀糊阶段而后进入地球的大气层。实际是，当撞击物不管以什么速度撞击固体岩石时，特别是其表面的生物体移动穿过大气层或在被破坏的地方散布，它们会升华。但假如这颗彗星撞击的是海洋，而地球又有一个比现在密度高10～20倍的大气层（30～40亿年前可能存在的情形），这将对闯进来的天体产生空中制动的影响。如果该彗星的速度减慢到约每秒10公里，有机物质的实体部分将会在强烈的撞击热之前从撞击点刮走而得以生存。研究成果表明，很可能生命基础的元素（包括水，某些气体和包括碳、氢等有机分子）会由彗星和（或）小行星带到早期的地球上，从而帮助了生命的演进。
1992年，卡尔·萨甘和克里斯托弗·奇巴提出，生命中的有机化学复合物来自撞击体的假说中存在两个问题，第一，弄清其构成的原物质的来源，第二，弄清所需能源的来源。他们主张，有一种稳定的有机物小粒子从彗星似的碎岩（携带外空合成的氨基酸的粒子）上飘落到地球，那很可能是生命的化学先驱者。只要有能源来源，如闪电放电、紫外线辐射和来自陨星、小行星及彗星碰撞的撞击能，大气层也是这些化学复合物的潜在来源。萨甘和奇马认为这样的能源每年可以合成成千上万的复杂的有机化合物。
除了可能帮助地球上的生命进展外，早期太阳系中的小行星和彗星也许还有取消生命的另一不同作用。许多科学家相信，地球历史早年的大、小行星和彗星对生命演化有过重大影响。例如，加里福尼亚埃姆斯研究中心的两位NASA科学家维纳·欧伯比克和盖伊·福吉尔曼确认，地球上生命的化学演化时间最大有效期是1.65亿年，他们预期生命实际上已在地球形成后花了100万年那样少的时间形成（比以往生命研究中通常引证的10亿年短得多），但也几乎像大规模撞击后的结局那样快地衰弱。科学家通过使用来自月球的尺寸、年代和分布数据，外推到地球的数据，计算了中等尺度小行星撞击之间的最大时间。这样的天体或许会以每小时近64360公里的速度冲向地球，其威力之大能够烧掉整个大陆的顶层并将约305米深的海水煮干。在这些地区的生命被毁灭，也许只有在海洋最深处的生命活下来，重新按次序开始演进。
目前的许多研究主张，生命的开始不止一次，生命的先驱者也许已从外空被带到地球，或者，至少生命的发展比大多数科学家想象的要快，这全是由于地球被天体撞击的缘故。
包括埃姆斯研究中心凯文·扎恩勒等其他的科学家相信，生命已被“超级撞击”，即地球与太阳系诞生时留下的微行星之间的碰撞完全杀灭过几次，这些大规模撞击能汽化地球早先存在的海洋，熔化它的地壳上层，并除去地球最初10亿年期间开始的生命。还有其他的科学家相信，每十万年就有生态灾难，特别是在太阳系重轰炸阶段开始时。
事实上，加利福尼亚技术研究所科学家凯文·麦赫尔和大卫·史蒂文森曾经把它称为“生命起源的撞击挫折”，一次接一次地撞击消灭了地面上脆弱的原始生命开始。
可以设想这样一种情景：在几十亿年前的远古时代，天空中乌云滚滚，雷声阵阵，一条条火龙（闪电）在黑色的夜空中窜跳腾越，最初级的生命就在这惊天动地的轰鸣声中诞生了，它们随着雨水潜入大地，流入海洋，从此，地球有了生命，世界有了千姿百态的未来。
生命也可能是这样来到地球上的：一颗陨星、小行星或者彗星像古代传说中的天龙一样，拖着长长的亮尾，飞到了地球上来，它们带来了生命的种子，在地球适宜的环境中，生命由低级逐步进化到高级，最后，出现了智慧的生命——人类。
