生命是一种奇妙的、极富魅力的自然现象。地球上的原始生命是如何产生的？关于生命起源的探索一直以来都是国际公认的四大前沿基础科学问题之一。探索生命的起源有利于人类充分理解生命的本质，可以从“根源”出发，了解病毒、细菌乃至真核细胞等多种生命形态，进而引导人类进行地外生命的探索，最终造福于人类。磷是生命的基本元素，磷与生命的起源息息相关。本书独辟蹊径聚焦磷元素，详细解析了在生命的化学起源之初，磷元素是如何参与到生物大分子从无到有的构建过程中，阐释了磷对生物物质的催化与调控作用。本书涉及了生命起源研究中人类普遍关切的科学问题，包括为什么大自然会选择α-氨基酸、手性及遗传密码子起源问题、生命体系中的代谢网络起源、原始细胞是如何产生的等。本书适合化学、生命科学、药学及相关专业高等院校师生以及对生命起源感兴趣的科学工作者阅读，会给读者带来一些新的启发，引发一些新的思考。

1 生命起源的研究概况
1.1 生命起源假说
1.1.1 RNA世界
1.1.2 HCN与生命起源
1.1.3 冰晶与生命起源
1.1.4 海洋与生命起源
1.2 磷与生命起源
1.2.1 磷的原始来源
1.2.2 前生源环境下的有效磷源
1.3 生命起源——人类永恒的奥秘，探索未知世界的动力
参考文献
2 核苷酸的前生源化学合成
2.1 核苷酸的组成
2.2 核糖核苷酸的前生源逆合成法
2.2.1 碱基的合成
2.2.2 糖类的合成
2.2.3 糖苷键及磷脂键的合成
2.3 核糖核苷酸以及脱氧核糖核苷酸的系统化学合成法
2.3.1 嘧啶核糖核苷酸的合成
2.3.2 嘌呤脱氧核糖核苷酸的合成
参考文献
3 蛋白质的前生源化学起源
3.1 多肽前生源化学合成途径概况
3.1.1 早期地球前生源的环境概况
3.1.2 多肽前生源化学合成途径
3.2 磷参与下的多肽前生源化学
3.2.1 磷促进氨基酸的前生源合成
3.2.2 磷促进多肽的前生源合成
参考文献
4 氨基酸-磷酸混合酸酐的形成及其反应
4.1 连续性原则
4.2 氨基酸-磷酸混合酸酐的前生源合成
4.2.1 氨基酸及其衍生物的前生源活化
4.2.25 ′-磷酸核苷酸与N-羧基环内酰胺的反应及混合酸酐稳定性
4.2.35 ′-磷酸核苷酸与5(4H)-唑酮的反应及手性选择性
4.3 氨基酸核酸酯或核苷酸酯的前生源合成
4.4 氨基酸与核苷酸的同时活化
4.5 RNA世界假说与蛋白质-核酸共起源
参考文献
5 高能P-N键调控的核酸、蛋白质、膜的共起源
5.1 高能P-N键的化学特性及生物学意义
5.1.1 磷酸化精氨酸
5.1.2 磷酸化组氨酸
5.1.3 磷酸化赖氨酸
5.2 高能P-N键和蛋白质的化学起源与演化
5.2.1 氨基酸的前生源形成
5.2.2 前生源环境下的氨基酸成肽反应
5.2.3 磷化学与前生源多肽的形成
5.2.4 N-磷酰化氨基酸
5.2.5 磷参与α-氨基酸的自然选择
5.3 高能P-N键与核酸、蛋白质共起源
5.4 N-磷酸化氨基酸与细胞膜起源
5.4.1 细胞膜前生源获得途径概况
5.4.2 N-磷酰化氨基酸与细胞膜起源的关系
5.4.3 原始细胞膜的进化
5.4.4 基于P-N键的核酸、蛋白质、细胞膜共起源理论
参考文献
6 高能P-N键介导的功能二肽的发现
6.1 Ser-His对DNA的水解活性
6.2 Ser-His对蛋白质的水解活性
6.3 Ser-His与底物蛋白质相互作用的双功能性
6.4 Ser-His与丝氨酸蛋白水解酶的分子进化关系
6.5 丝组二肽——现代酶的原始进化雏形
6.6 丝组二肽新功能的发现
参考文献
7 磷调控下的遗传密码起源与同手性起源
7.1 遗传密码化学起源研究概况
7.2 N-磷酸化氨基酸与遗传密码起源
7.2.1 化学起源模型的建立
7.2.2 核苷与二肽生成量的关系评价
7.3 生命体同手性的自然选择
7.3.1 氨基酸、核苷的同手性选择
7.3.2 五配位磷中心的手性研究
7.3.3 氨基酸与核苷酸的相互作用
7.3.4 基于磷化学同手性起源化学模型的建立
参考文献
8 ATP等辅因子与蛋白质起源
8.1 ATP-氨基酸相互作用
8.1.1 ATP的结构及与氨基酸的相互作用
8.1.2 基于质谱技术的ATP与氨基酸的弱相互作用研究
8.1.3 基于荧光光谱技术的ATP与氨基酸的弱相互作用研究
8.1.4 基于核磁共振技术的ATP与氨基酸的弱相互作用研究
8.1.5 ATP与氨基酸的弱相互作用的理论分析
8.2 最古老的蛋白质——ATP结合蛋白的发现及意义
8.2.1 蛋白质序列和结构分子化石
8.2.2 辅因子分子化石和蛋白质起源的小分子诱导/选择模型
8.2.3 辅因子促进原始蛋白质形成
8.2.4 小分子标定的蛋白质结构分子钟
8.2.5 使用金属辅因子的早起源蛋白质
参考文献
9 磷与代谢起源——系统生物学研究
9.1 磷在原始代谢中的作用
9.2 磷与代谢网络构建
9.2.1 无磷代谢网络的构建
9.2.2 磷依赖代谢网络的构建
9.3 磷依赖代谢网络起源
9.4 磷依赖代谢网络功能分析
9.5 磷对代谢网络扩张的热力学影响
参考文献
10 原始细胞——非生命物质与生命体之间的桥梁
10.1 原始细胞
10.1.1 原始细胞研究概述
10.1.2 原始细胞的构建原则和策略
10.2 原始细胞的类型
10.2.1 脂肪酸体系
10.2.2 凝聚物体系
10.2.3 杂化原始细胞
10.2.4 类蛋白微球体系
10.2.5 其他类型的原始细胞
10.3 原始细胞的群体行为
10.3.1 化学信息交流
10.3.2 捕食行为
10.3.3 原生组织
10.4 结论
参考文献
11 磷与地外生命探索
11.1 地外生命探索的传统印记
11.1.1 气体生命印记
11.1.2 表面生命印记
11.1.3 时间生命印记
11.2 磷是否可以作为生命探寻的有效印迹
11.2.1 磷与地球生命起源
11.2.2 磷与地外生命