组成生命的化学元素从哪里来？它们又如何聚集成为分子，进而演化出最初的生命？多细胞生物中不同类型的细胞从何而来？各种巧夺天工的生物结构是如何形成的？生物怎样发展出雄性和雌性？感觉是怎样产生的？又是什么分子的变化使人类从灵长类中脱颖而出？
一部从分子水平上探讨和描述生物演化过程的关于生命的“内史”，带领读者从分子和基因的角度来理解各种生物结构、功能形成和发展的历史。

朱钦士，四川省成都市人。早年毕业于北京大学生物学系，后来取得荷兰阿姆斯特丹大学生物化学博士学位。曾任中科院生物物理研究所硕士研究生导师，在国内外主要学术杂志上发表研究论文30余篇，参编第六版《十万个为什么》。研究领域广泛，包括生物能、酶的结构和功能、蛋白质的合成与转运、癌症与染色体、神经递质、基因表达的调控机制以及肝脏解毒系统等。

引言 生物演化和基因
第一章 生命的前期准备
第一节 宇宙诞生和化学元素形成
第二节 组成物质的基本单位——分子的诞生
第三节 生命所需要的分子能够在太空中自然形成
第四节 最初的生命是核糖核酸（RNA）的世界
第五节 生命以细胞的形式出现
第二章 原核生物是地球上生命的开创者
第一节 原核生物可能在40亿年前就在地球上出现
第二节 蛋白质变成生命活动的执行者
第三节 DNA取代RNA成为储存信息的物质
第四节 RNA分子改扮临时信息分子的角色
第五节 基因和基因调控
第六节 完善的细胞膜形成
第七节 生物的能量供应——氧化还原反应
第八节 生物的能量供应——光合作用
第九节 原核细胞中做机械功的蛋白质
第十节 纷乱中的秩序
第十一节 为什么原核生物细胞的大小是微米级的
第十二节 细菌和古菌
第三章 真核生物把生命带向更高阶段
第一节 古菌和细菌的联合造就了真核生物
第二节 细胞核的功能
第三节 染色体、端粒和基因调控
第四节 对细胞膜“动手术”的蛋白质
第五节 真核细胞的“骨架”和“轨道运输系统”
第六节 真核细胞的分裂——有丝分裂
第七节 真核细胞消化食物的“胃”——溶酶体
第八节 蛋白质的“加工车间”和“路牌”
第九节 动物、植物、真菌的起源
第四章 动物、植物、真菌身体的演化
第一节 地衣是由不同种生物的细胞聚集成的多细胞生物
第二节 多细胞动物的祖先是领鞭毛虫
第三节 最简单的多细胞动物——海绵和丝盘虫
第四节 在体内消化食物的中心对称动物——水螅、水母、海葵和珊瑚虫
第五节 两侧对称动物
第六节 动物身体中各个系统的演化
第七节 最先进行光合作用的真核生物——藻类
第八节 植物的祖先是绿藻中的双星藻
第九节 植物的演化
第十节 真菌的演化
第五章 多细胞生物身体形成的机制
第一节 选择性的基因表达使同样的DNA产生不同类型的细胞
第二节 干细胞在多细胞生物身体发育中的作用
第三节 细胞的极化导致不对称分裂
第四节 细胞之间的相互作用影响细胞命运
第五节 动物身体形成过程中的指挥中心
第六节 钙黏蛋白使动物细胞黏附在一起
第七节 片状结构和管、腔的形成
第八节 细胞的程序性死亡“雕刻”出动物结构
第九节 重力对动物身体结构的影响
第十节 植物身体形成的原理
第十一节 叶和花的形成
第十二节 真菌身体结构的形成
第六章 生物的信息传递
第一节 蛋白质分子用“开”和“关”的方式来传递信息
第二节 原核生物的信息传递
第三节 动物细胞的信息传递
第四节 动物传输信息的高速公路——神经细胞
第五节 植物的信息传递
第六节 真菌的信息传递
第七章 生物自带的计时器——生物钟
第一节 昼夜生物钟的构成原理
第二节 蓝细菌的昼夜生物钟
第三节 动物的昼夜生物钟
第四节 真菌的昼夜生物钟
第五节 植物的昼夜生物钟
第六节 真核生物的年度生理调节
第八章 生物的繁殖
第一节 生物的无性生殖
第二节 有性生殖和两性的由来
第三节 减数分裂破解有性生殖难题
第四节 原核生物的性活动
第五节 动物决定性别的机制
第六节 动物对有性生殖的回报系统
第七节 植物的有性生殖
第八节 真菌的有性生殖
第九章 与生物如影随形的病毒
第一节 病毒是没有工厂的指挥部
第二节 病毒的种类和繁殖方式
第三节 病毒感染细胞的方式
第四节 类病毒——只由RNA组成的致病原
第五节 病毒的起源
第十章 生物之间的协同、进攻和防御
第一节 地球上的生物都生活在生态系统中
第二节 生物之间的协作
第三节 越界生活的真核生物
第四节 细菌的防卫系统
第五节 真菌的防卫系统
第六节 植物的防卫系统
第七节 动物的防卫系统
第八节 动物的解毒系统
第九节 生物防卫系统的适应性增强
第十一章 生物的寿命
第一节 生物衰老的过程
第二节 生物衰老的机制
第三节 生物对抗衰老的手段
第四节 生物对抗衰老的手段能够使生殖细胞永生
第五节 衰老和死亡为生物物种的延续所必需
第六节 每种生物的寿命都是与环境相互作用下维持物种的最佳值
第七节 生物控制寿命的机制
第八节 动物小幅调节寿命的信息通路
第十二章 动物的感觉
第一节 感受电磁波的视觉
第二节 从物质振动中获得信息的听觉
第三节 从直接接触中获得信息的触觉
第四节 动物的自体感觉
第五节 感受分子性质的嗅觉和味觉
第六节 感受伤害的痛觉
第七节 感受潜在伤害的痒觉
第十三章 动物的意识和智力
第一节 感觉是最初的意识
第二节 线虫已经有感觉和意识
第三节 有情绪有个性的昆虫
第四节 昆虫的智力
第五节章 鱼的智力
第六节 鸟类的智力
第七节 哺

生命史有两种写法。第
一种是按照时间顺序，写出
生物自产生到现在所经历的
主要宏观事件。由于生命的
形成和发展依赖于地球上的
环境，生命活动又反过来改
变这些环境，生命史就始终
与地球史紧密交织。读这样
的生命史，犹如坐上时间飞
船，回到地球遥远的过去，
目睹地球形成，地球表面冷
凝为地壳，海洋和大陆出现
，板块运动，大陆漂移，造
山运动，火山爆发，陨石撞
击。在这些环境条件下产生
原核生物（细胞中没有细胞
核的生物），原核生物变为
真核生物（细胞中有细胞核
的生物），单细胞生物发展
为多细胞生物，植物和动物
分道扬镳，生物登陆，植物
从苔藓植物发展到蕨类植物
再到种子植物直至开花植物
，动物从无脊椎动物发展到
脊椎动物，再发展到两栖动
物、爬行动物、鸟类和哺乳
类动物，直到人类出现。在
40亿年左右的时间内，生命
经历过漫长的缓慢发展阶段
，又迎来过爆发式发展的时
期；生命有过大繁荣，也遭
遇过多次大规模的灭绝。地
球上的生物就是在这样的和
风细雨和惊涛骇浪交替出现
的环境中，顽强地生存下来
，并且从最初的共同祖先发
展成为目前的数百万种生物
。
这样的生命史动人心弦
，读之犹如看一场精彩的科
普电影，使人心潮澎湃。然
而，这样的生命史提供的只
是宏观历史事件，而没有生
物产生和发展的内部机制。
生物是由分子组成的，这些
分子从哪里来？它们又如何
聚集在一起，产生最初的生
命？细胞如何分裂？原核细
胞又是怎样变成真核细胞的
？单细胞生物怎样发展为多
细胞生物？多细胞生物中不
同类型的细胞如何形成？是
什么分子使细胞发展出吞食
能力，导致动物的诞生？这
种吞食能力又如何导致植物
的诞生？各种巧夺天工的生
物结构是如何形成的？生物
怎样发展出雄性和雌性？生
物如何防卫自己？生物自带
的“钟表”怎样工作？感觉是
怎样产生的？是什么分子的
变化使人类从灵长类中脱颖
而出？这些问题都不能从第
一种生命史中得到答案。
在过去的几十年中，生
命科学有了爆炸式的发展，
特别是对基因和蛋白质的研
究，使人们在分子水平上对
生命现象有了深刻的理解。
基因控制着生物的性状，生
命的演化其实就是基因的演
化，通过它们编码的蛋白质
得以实现。基因的变化存留
在各种生物的遗传物质脱氧
核糖核酸
（deoxyribonucleic acid，
DNA）中，有清晰的脉络，
成为生命演化的分子化石。
就像生物的化石记录能够让
人写出第一种生命史，存留
在DNA中的分子化石也使我
们可以写出另一种生命史。
第一种生命史是在宏观规模
上，从外部来观察生物演化
的历史，是生命的外史；第
二种生命史则是在分子水平
上，从内部来看生物演化的
过程，是生命的内史。
本着这个想法，我自
2011年起，在“科学网”上发
表了一系列科普文章，受到
读者的广泛欢迎。2013年
，应北京师范大学郑光美院
士的邀请，我开始在《生物
学通报》的“生物探秘”专栏
内定期发表文章。2014年
，清华大学出版社的胡洪涛
老师提议将我发表于“科学
网”上的部分文章集书出版
；几乎在同时，北京大学出
版社的王立刚老师建议在这
些文章的基础上加以扩展，
全面系统地在分子水平上介
绍各种生物功能的形成原理
和发展过程。这两个建议都
已经付诸实施。2015年4月
，清华大学出版社出版了《
上帝造人有多难——生命的
密钥》，此书随即被中国图
书评论学会评为2015年7月“
中国好书”。由北京大学出
版社出版的《生命通史》耗
时5年，于2019年6月出版
，此书被《南方都市报》评
为2019年“中国十大好书”之
一。2019年，经郑光美院
土提议，我在《生物学通报
》上发表的部分文章被汇集
成书，由科学出版社出版，
书名为《纷乱中的秩序——
主宰生命的奥秘》。
《生命通史》一书近80
万字，在分子水平上系统地
叙述了生物所有主要功能产
生和发展的历史。此书以科
普的形式写成，但是仍然有
一定程度的专业性，适合有
生物化学基础的人阅读。为
了让更广大的读者也能够了
解这方面的知识，经与胡洪
涛老师商定，我决定另写一
本规模小一些、中学文化程
度的读者即可看懂的书，名
为《生命简史：从尘埃到智
人》。此书不仅包含了《生
命通史》中原有的内容，还
新增了植物叶和花形成的机
制、生物的寿命、人类演化
等内容，所以这本书并不完
全是《生命通史》的简化版
。在此我对胡洪涛老师及其
同仁长期以来的支持和帮助
表示衷心的感谢。
像以往一样，在本书写
作的过程中，得到了郝杆林
女士的大力协助，除了让我
能够集中精力写作，她还仔
细阅读书稿，提出许多很好
的建议。在本书面世时，我
也要向她表达感激之情。