当我们注视着阳台上的小花在微风中轻轻摇曳，蜜蜂发出嗡嗡的声音在花丛中犹豫不决，午后的阳光照在院子里青葱的树叶上，很快被用来制造出氧气和供给自身的能量，而坐在书桌前的我们，一边呼吸着新鲜的空气，一边禁不住地想，人类和这些动植物之间究竟有着怎样的生命关联呢？
很显然，所有的生命都由相似的材料构成。如果从阳台的花盆里摘一朵花瓣，把它和扎在你手背上蜜蜂的尾刺一起放到电子显微镜下，不断放大，最终你会发现，它们的组成元素和我们人类并没有多大差别。
甚至，不同物种之间的基因也存在很大的相似度。那只正慵懒地趴在你腿上的猫，和人类基因的相似度竞高达90%，而桌上那支即将成为你的美食的香蕉，和人类基因的相似度竟也高达60%。
我们从构筑生命最基本的“砖块”——原子开始聊。科学家认为，生命必须的元素大约有28种，最主要的是6种，C、H、O、N、P、S。地球上的生命也叫碳基生命，就是以碳为基础来构造生命体的。生命为什么选择碳作为基本构架，在太空中的其他星球上是否还生存着其他元素构建的生命，比如硅基生命。
相对我们已经掌握的知识，我们不了解的信息还是太多了。在量子的世界当中，我们的无知显得那么突出。虽然，在整个知识体系中缺失的部分还是那么多，但是已有的知识已经可以帮助我们建立一副图景，让我们了解这个世界是如何运行的。
我们在高中都学过共价键的知识，其实就是关于原子怎样组装成分子的故事。我们都知道乐高积木是怎么组装起来的，积木的一面是突触，一面是凹槽，就像螺丝和螺帽相互契合一样。我们只须将一块积木的突触面摁入另一块积木的凹槽面就可以组装起来了。
原子也是这样组装成分子的。我们知道，不同的元素取决于原子核中的质子数，围绕原子核的是与质子数相同的电子数。电子在固定的轨道上运行。这个轨道就像是北京的环线一样，有一环、二环、三环等依次排列。
而且电子还有一个奇怪的癖好，在一环上最多只能行驶2个电子，在其他环线上一般最多只能行驶8个电子。超过这个数目的电子就会觉得拥挤，自动跳到下一个环线上去；而不到这个数目的电子就会觉得孤单，总希望能把这条环线上的电子数目填满，这就是原子的突触和卡槽。
所以，并不是所有的元素都有突触和卡槽。有些原子的最外层电子数刚好填满了，那一般都是惰性元素，不容易和其他原子发生化学反应。只有那些最外层电子数没有饱和的元素，才有可能成为更复杂分子的原始积木。
比如，氧原子有8个电子，一环上有2个电子，二环上只有6个电子，还少了两个电子，有点孤单。而氢原子总共只有一个电子，在一环上占据了一个位置。于是，一个氧原子就可以和两个氢原子自由结合，通过最外层电子共用一个轨道，就像乐高积木一样嵌合到了一起，刚好达到8个电子的稳定结构。
生命的化学建立在碳原子的独特结构之上，碳原子最常见的同位素有6个质子，6个中子和6个电子。这意味着它最外层的电子数只有4个，这是一块很完美的积木。
许多碳原子通过共用最外层轨道，可以形成一条长链。每两个碳原子之间就还有两个位置空着，可以给其他原子来依附。这样形成的碳链，就是生命的“脚手架”，它通过和氢、氮、氧、磷、硫原子的结合，可以形成生命的基石——蛋白质。
1952年，诺贝尔奖得主哈罗德.尤里的一个研究生斯坦利.米勒进行了一次重要实验。他在一个装了消毒水的长颈瓶中注入与地球早期大气成份类似的气体，然后通电轰击气体，以模拟地球早期电闪雷鸣的恶劣天气。他想证明，在原始条件下，生命是否能够自动产生。
大约一周时间，实验取得了成效。试管变成了暗红色，内壁上有一层很薄的软泥。经过分析，软泥由很多有机分子组成（这些分子包含碳-氢键，也存在于活的有机体中）。这些分子至少含有6种氨基酸，而蛋白质就是由氨基酸组成。
此后，很多科学家都做了类似的实验，这些实验表明，简单的氨基酸和核苷酸很容易在无氧的大气中形成，而它们正是制造更为复杂的大分子蛋白质和核酸（DNA和RNA）的原料。这个演化过程也许需要经历几亿年，最终蛋白质和核酸将在38亿年前的某一天演变出第一个活的细胞。
