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自然發生論，或者說生命起源，指的是自然歷程中無生命物質如何演變為有機分子乃至生命的學說。

生物學的解釋

位在美國冰川國家公園的前寒武紀疊層石（stromatolite），可能是已知最早的生命化石紀錄。

地球誕生時（後期重轟炸期後）的面貌和現在有巨大不同，包圍在地球外表的水汽雖已凝結成液態性的水-海洋，但溫度還是很高，那時具有活動力的火山遍布地表，不時噴出火山灰和岩漿，大氣很稀薄，氫、一氧化碳等各種氣體於空中形成一朵朵的捲雲，氧氣很少，因無充足的大氣層掩蔽，整個地球曝露在強烈的紫外線之下，與海洋的物質作用。此時雲端的電離子不斷引起風暴，而交加的雷電不時侵襲陸地。

遺傳物質出現

在海洋中幾百萬年過去，這些物質越聚越多分子間互相影響，而形成更複雜的混合物，在這其間來自外太空的隕石也可能帶來一些元素參與變化，RNA在生命最初的進化中扮演了一個重要角色。RNA比DNA的結構更加簡單，而且是一種更加有效的化學催化劑，因此這就意味着RNA構成的生命比DNA生命更容易出現。DNA有兩項特質：乙聚化和物第一，它能通過轉錄產生mRNA，而mRNA則能夠翻譯出蛋白質；第二，它能自行複製。DNA這兩項特質也是細菌類的有機生物的基本特質，而細菌是生命界最簡單的生命體，也是目前我們可以找到最古老的化石。

DNA的複製本領來自其特殊的構造，DNA為雙股螺旋，細胞的遺傳訊息都在上面。然而DNA在複製過程中也會出錯，或是分子群的一小部分出錯，如此複製工作就不盡完美，製造出來的蛋白質也可能完全不同。但也就是如此進化便開始產生，一旦生命有了不同的型態，自然才能實施淘汰和選擇的法則，生物才能一步步的進化下去。我們從化石中得知三十億年前那些類似細菌的有機物之間，已有顯著的不同。

時間比喻

生命的進化並不容易，若把地球誕生至今的這段日子當成一年，雖然三月可能已經有微生物，但要到十一月的第三個星期最簡單的魚類才出現。而早期人類在除夕左右出現，但文明人類的時間只有占據最後一分鐘。

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