40多亿年前，甚至更久远的某个时刻，在地球上的火山口旁，自由游荡在热水中的甲烷、氨、磷酸等有机分子在相互碰撞后，偶然间发生了化合反应，形成了氨基酸、糖类等生物大分子。这些大分子进一步聚合，构成了具有特定功能的核酸、多糖与蛋白质。这些物质自发地聚在一起分工协作，使得这个集体拥有了白我选择与复制的市领。最终，生物膜结构将它们与周围的环境相隔离，细胞由此诞生。以此为起点，又经历了漫长岁月，地球上进化出了斑斓多姿的生命系统。

生命的繁衍

生命是一种奇妙的自然现象，它区别于简单的化学反应或者单调的机械运行而具有两个特征：首先，生命能从周围环境中吸收生存所需要的物质，并排放出不需要的物质，这种过程叫作“新陈代谢”;其次，生命具有自我复制和繁殖能力，并且能把自身的特性传递给下一代，使新产生的后代具有与父母基本相同的特性。

自人类文明发源以来，人类的祖先很早就学会了人工繁衍生命：种植农作物，驯化圈养牲畜，甚至通过杂交技术得到骡子、超级水稻等自然界本没有的生物。经过长期的研究与实践，人工改造过的细菌已广泛应用于食品加工、药物生产和环境治理等诸多领域。1996年，克隆羊“多利”(Dolly)诞生，它是第一只由体细胞制造的人工胚胎孕育出来的哺乳动物，是人类在生物技术上的重大突破。然而，上述的技术基本上都是对自然界已经存在的生命形式的改进，人类智慧所能参与的只是生命零件的组装，还谈不上“制造生命”。

如何从最基本的无生命的小分子开始，跨越生命的门槛，生产出具有新陈代谢和自我复制能力的生物体?在这项工艺上，人类迟迟无从下手。