从有机小分子物质形成的有机高分子物质
蛋白质和核酸是生物体内最重要的物质，没有蛋白质和核酸就没有生命。1965年，我国科学工作者人工合成了结晶牛胰岛素（一种含有51个氨基酸的蛋白质）。1981年，我国科学工作者又用人工的方法合成了酵母丙氨酸转运核糖核酸（核糖核酸的一种）。这些工作反映了我国在探索生命起源问题上的重大成就。
那么，蛋白质、核酸等有机高分子物质，是怎样在原始地球条件下形成的呢？
有些学者认为，在原始海洋中，氨基酸、核苷酸等有机小分子物质，经过长期积累，相互作用，在适当条件下（如吸附在黏土上），通过缩合作用或聚合作用，就形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。
现在，已经有人模拟原始地球的条件，制造出了类似蛋白质和核酸的物质。虽然这些物质与现在的蛋白质和核酸相比还有一定差别，并且原始地球上的蛋白质和核酸的形成过程是否如此，还不能肯定，但是，这已经为人们研究生命的起源提供了一些线索，在原始地球条件下，产生这些有机高分子的物质是可能的。
从有机高分子物质组成多分子体系
根据推测，蛋白质和核酸等有机高分子物质，在海洋里越积越多，浓度不断增加，由于种种原因（如水分的蒸发，黏土的吸附作用），这些有机高分子物质经过浓缩而分离出来，它们相互作用，凝聚成小滴。这些小滴飘浮在原始海洋中，外面包有最原始的界膜，与周围的原始海洋环境分隔开，从而构成一个独立的体系，即多分子体系。这种多分子体系已经能够与外界环境进行原始的物质交换活动了。
从多分子体系演变为原始生命
从多分子体系演变为原始生命，这是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段，它直接涉及原始生命的发生。目前，人们还不能在实验室里验证这一过程。不过，可以推测，有些多分子体系经过长期不断地演变，特别是由于蛋白质和核酸这两大主要成分的相互作用，终于形成具有原始新陈代谢作用和能够进行繁殖的原始生命。以后，由生命起源的化学进化阶段进入到生命出现之后的生物进化阶段。
关于生命起源的化学进化过程的研究，虽然进行了大量的模拟实验，但是绝大多数实验只是集中在第一阶段，有些阶段还仅仅限于假说和推测。因此，对于生命起源的问题，还必须继续进行研究和探讨。
地球磁场逆转之谜（一）
在美国好莱坞科幻灾难影片中，有一部灾难片展现的是假想地球磁场崩溃后的场景。而真实的地球历史上，确实多次出现磁场减弱甚至磁场发生倒转的现象。在过去的1.6亿年中，地球的磁场经常发生倒转，地磁南极变成地磁北极、地磁北极变为地磁南极的事件频繁发生。
地球磁场逆转是全球科技界共同关注的重大课题，那么，地球磁场为什么会倒转呢？
为了解释地球磁场为什么会倒转，美国科学家提出了一个假说，这个假说认为，地球磁场倒转是地核与地幔边界处的物质的“大雪崩”造成的。
地球的地核分成内地核和外地核两部分，内地核是固态的铁芯，如月球般大小；外地核则是液态的铁，如火星般大小。地核之上的地幔层由密度很大的岩石组成，它和固态的铁芯把液态的外地核夹在中间。在液态的外地核与岩石质的地幔之间是不规则的边界面，也有地形的起伏，这和地球表面起伏不定的地貌类似。
多数地质学家认为，地球均磁场产生于外地核液态铁的对流，液态的铁流动起来，相当于电流的性质，而电流能够产生磁场，外地核的物质对流可能是由于铁在内地核表面结晶所导致的。地下5000千米深度地方，是内地核与外地核的交界处，在这里，外地核液态的铁时时结晶为固态。在这个过程中，液态铁里含有的一些密度轻的成分，比如氧、硫和硅，被释放并上升到距离地面2900千米深的核幔边界处。核幔边界处的温度比内地核表面低1000摄氏度左右，因此那些轻的成分在核幔边界冷却，并浓缩成泥泞的沉积物：每100万年大概会堆积出几十米厚的沉积层，这些沉积物向上“落”在地幔下表面不平坦的地形上。由于核幔边界的地形起伏不定，有的地方比较陡峭，沉积物甚至会沿着斜坡滑动。
在轻密度沉积物上升的过程中，沿途会使外地核的液态铁向内地核的方向流动，碰到坚固的内核后，液态铁流又会返回。科学家猜测，铁流的往返运动使地球出现了磁场，在正常时期，磁场是稳定的。
沉积物的积累和滑落过程每时每刻都在发生，液态铁流的往返运动同样也是每时每刻都在发生，但是地球磁场的倒转却并不是那么频繁的。因此，地下铁流和沉积物正常的上升和下落并不会强烈地改变地球磁场，只有那些剧烈的地下物质“大雪崩”，才会使地下发生翻天覆地的变化，导致地球磁场发生混乱，甚至出现磁场的倒转。上涌的物质流还会加热地核之上的地幔，让一些岩浆奔涌到达地球表面，形成大面积的火山岩。
科学家认为，小行星撞击地球是地磁倒转的根本原因。
小行星撞击地球会带来生物大灾难。人们发现，伴随着小行星的撞击，地下岩浆会喷涌出来，形成面积广大的玄武岩。撞击是如何使地下物质以岩浆的形式喷出，形成玄武岩覆盖地球表面的呢？科学家认为，小行星或彗星撞击地球后，核幔边界处的沉积物被震荡，热的铁流会在某些薄弱处与地幔接触，迅速加热地幔物质，产生的岩浆上升到地壳的缝隙处，喷涌上来形成大面积的玄武岩。小行星或彗星倾斜地撞击到地球上，使地球磁场在几千年中崩溃，撞击甚至造成了地下物质上百万年的震荡，导致地球磁场缓慢地重建，地球磁极再次形成，发生了倒转。
有些学者质疑，引起恐龙灭绝的星体撞击事件确实曾伴随着印度德干高原的大面积的玄武岩的出现，但是当时却并没有发生地磁的倒转，这又该如何解释呢？
科学家认为，原因很简单，6500万年前的那次撞击是一次直立撞击。造成恐龙绝灭的那颗星体撞到了中美洲尤卡坦半岛上，形成了一个大型的撞击坑。地质研究显示，尤卡坦半岛的大型撞击坑确实是直立撞击的产物。直立撞击不会在地幔和地核边界产生水平方向的分力，因此无法造成沉积物大雪崩，也就不会出现地磁倒转。而倾斜撞击则不同，一次大的倾斜撞击将强烈地影响核幔边界的沉积物状态，引发地磁倒转。
在地球磁场倒转的历史记录中，有一个被称为“漫长沉寂”的时期。这个时期从距今1.2亿年开始，持续了3500万年，这期间一次地磁倒转也没有发生过。在这个时期结束后，地磁倒转再次出现，而且又开始频繁发生，就像正常的时候一样。对这个反常的现象在提出“假说”以前无法做出合理的解释。
漫长沉寂说明地下沉积物不发生大雪崩，表明此前必定有一次剧烈的撞击“消耗”了大量的沉积物。在沉积物大雪崩导致地磁倒转后，由于沉积物的积累需要一定的时间，没有聚集足够的沉积物，即使发生星体撞击地球的事件，也不可能再次引发“大雪崩”，所以导致长时间根本没有地磁倒转的情况。因此，在漫长正常时期开始前，应该有一次剧烈的撞击事件，而且伴随着撞击事件，应该有岩浆涌出，形成大面积的玄武岩。地球磁场为什么会倒转呢？直到今天，科学家们还没有定论。
地球磁场逆转之谜（二）
用过指南针的人都知道，地球就像一个大磁铁，磁北极在加拿大，磁南极在南极洲。指南针是一个小永磁体，小永磁体的南极指向地球的北极，小永磁体的北极指向地球的南极。这是它与地球磁场相互作用的结果。但并不是每个人都知道的是：指南针的方向并不是从来都指向南方的。
进入20世纪很久之后科学界才弄清楚，地球为什么会有磁场。物理学家很久以前就知道在导体中通过电流会产生磁场。目前一般可接受的关于地球磁场的理论，涉及地球液态核心的行为。在我们脚下大约3000千米处，温度接近5000摄氏度，压力大约是大气压的一百万倍。在这种条件下核心里的镍和铁是液态的。再往深处，在更大的压力下，原子被挤压在一起，不能流动，遂成为一种固体。也就是说地核是由两部分组成，即：外地核（液态）、内地核（固态）。根据地震波测定，地球内部大约有2400千米的厚度是液态的。
像这样的液态金属在旋转中产生磁场，磁场又再产生较强的电流，如此反复形成强大的地球磁场。科学家都相信地球和太阳的强磁场都是这样建立起来的。没有液态核心的天体则不会有这样强大的磁场。
但有一件令人惊讶的事实：地球的磁场并不是永远指向同一个方向。每隔一段时间，它似乎就反向一次。曾经有过一段时间，磁北极是在南极洲，而磁南极最后的一次反向大约发生在约5万年前，地点是在格陵兰的附近。国外科技界把这种现象叫“地球磁场逆转”。
那么“地球磁场逆转”是如何被发现的呢？原来火山爆发时我们可以看见熔融的岩浆溢流，这在地球史上是很常见的。岩浆常常含有细小的铁矿颗粒，每一个颗粒在地心深处磁场的感应下都可以看作一个小指南针。在液态状况下这些颗粒将自身定向为与地心磁场方向相同。冷却后这些颗粒的指向就永远被锁定在结晶的结构里。无论地壳板块移动到哪里，这些颗粒的指向都不变。因为岩石“记忆”了它在形成时与地心磁场的相对位置。关于这些记忆的研究是地质学的一大领域，称作古地磁学。现在对剩余磁性的观测研究，主要表明这些古岩石的剩余磁性的方向，即形成岩石时受到地球磁场磁化时的地球磁场方向，有的同现在的地球磁场方向相同（称为正向），有的同现在的地球磁场方向相反（称为反向）。
大家知道，是地球磁场屏蔽了宇宙射线尤其是太阳风的袭击，保护了地球所有生命的延续和进化。如果地球磁场一旦在逆转的过程中消失，那么地球上的生命必然会遭到灭顶之灾。
“地壳弦动”（大陆漂移）不但解决了“地球磁场逆转”的疑难问题，同时也解决了南极有煤、非洲大陆有冰川遗迹、大洋脊磁场异常、我国南方有冰臼等许多自然之谜。“地壳弦动”是地球存在的第三种基本运动。
地球板块结构之谜
20世纪60年代末，一些科学家提出了比大陆漂移理论更加完善的板块构造学说。板块学说认为，地壳上的岩石圈并不是一个完整的、没有缝隙的整体，而是有几处明显的裂缝。整个岩石圈形成了六大板块，它们分别是欧亚板块、太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度－澳大利亚板块、南极洲板块。这些板块飘浮在不断流动的地幔上，如同漂浮在水中的木筏一样。板块随着地幔的变化，而呈现出有规律的变动。在地质史的长河中，这些板块处于不断的分开与合并之中，3亿年前，这六大板块合在了一起，之后又开始分开，于是形成了今天七大洲的地貌。
1910年，生病卧床休息的德国气象学家魏格纳聚精会神地望着墙上的一张世界地图。他突然发现，大西洋两岸的地形之间具有交错的关系，特别是南美的东海岸和非洲的西海岸之间，相互对应，简直就可以拼合在一起，此后他通过查阅各种资料，于1912年提出大陆漂移理论。
大陆漂移理论认为，在2.5亿年前，目前分成各个洲的大陆是连在一起的，那时还没有大洋。后来，完整的泛大陆开始四分五裂，逐渐形成了现在的七大洲。
魏格纳的大陆漂移学说一经提出，便引起了很大的震动。许多人感到不解，这样坚实的大陆怎么会像水上的木筏一样漂来漂去呢？漂移的动力是什么？为什么漂移发生在2.5亿年前？这些问题在当时都没有得到很好的解决。大陆漂移理论提出后不久，便被视为是一种荒唐的臆想。到了20世纪30年代，人们基本认识了地球的内部结构，于是科学家提出，是地幔的对流造成了地壳的运动，但对地球板块结构却未给出理想的答案。
地球昼夜变化之谜
旭日东升，预示着新的一天已经开始；夕阳西下，则意味着黑夜即将来临。在地球上，人们总是这样经历着白天和黑夜的变化。
地球上昼夜变化是怎样形成的呢？原来，地球在围绕太阳自西向东旋转的同时，它还在围绕着自己的轴自西向东不停地自转。地球自转一周，约为24小时。地球在自转的过程中，面对太阳的一半，被太阳光照得很明亮，这就是白昼，称为“昼半球”；而背着太阳的一半，被地球自身的阴影所笼罩，太阳光照射不到，这就是黑夜，称为“夜半球”。昼夜两半球之间的界线是一个圆圈，叫作“晨昏圈”。由于地球不停地自转，昼夜两半球在相互交替的过程中，白天变成黑夜，黑夜又变成了白天。地球上不仅有昼夜交替的变化，还有昼夜长短的变化。除赤道外，地球上每个地方的昼夜都不是等长的。无论是南半球还是北半球，冬半年总是昼长短于夜长，而夏半年正相反，夜长短于昼长。
