研究生命開始方式的化學家通常將重點放在肽和核酸等現(xiàn)代生物聚合物的貢獻上，但是如果沒有活生物體的幫助，現(xiàn)代生物聚合物就不會輕易形成。解決這一悖論的一種可能方法是，生活開始使用不同的成分，并且環(huán)境中可能存在許多非生物化學物質(zhì)。東京工業(yè)大學地球生命科學研究所(ELSI)的化學家國際團隊以及馬來西亞，捷克共和國，美國和印度的其他研究所進行的一項新調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很容易找到各種此類化合物在原始環(huán)境條件下會形成聚合物，有些甚至會自發(fā)形成細胞狀結(jié)構。

了解生命是如何在地球上開始的，是現(xiàn)代科學試圖解釋的最具挑戰(zhàn)性的問題之一?？茖W家目前正在研究現(xiàn)代生物并嘗試了解其生物化學的哪些方面具有普遍性，并因此可能存在于它們所起源的生物中。最好的猜測是，自地球形成以來，生命在地球45億年前的歷史中至少繁榮了35億，而且大多數(shù)科學家會說，生命有可能在沒有證據(jù)表明存在之前就已經(jīng)開始了。有問題的是，由于地球表面是動態(tài)的，因此地球上最早的生命痕跡并未保存在地質(zhì)記錄中。但是，地球上生命的最早證據(jù)幾乎沒有告訴我們最早的生物是由什么組成的，或者它們的細胞內(nèi)部正在發(fā)生什么。該研究的合著者吉姆·克萊夫斯(Jim Cleaves)說：“顯然，要從益生元化學中學習有關生命可能如何產(chǎn)生的知識還很多。”

生命的標志是進化，進化的機制表明，常見的性狀可以突然被稀有和新穎的突變所取代，這些突變使突變生物能夠更好地生存和繁殖，通常可以非常迅速地取代以前的常見生物。古生物學，生態(tài)學和實驗室證據(jù)表明，這種情況普遍且迅速發(fā)生。一個例子是一種入侵性生物，例如蒲公英，它是從歐洲引入美洲的，如今已成為一種雜草，導致與草坪有關的房主花費了數(shù)小時的精力和金錢來根除。

當科學家試圖了解生命起源時，這種進化替代的思想被推向了極端。所有現(xiàn)代生物都有一些核心共性：所有生命都是細胞，生命將DNA用作信息存儲分子，并利用DNA制備核糖核酸RNA作為制備蛋白質(zhì)的中間方法。蛋白質(zhì)在現(xiàn)代生物化學中起著大部分催化作用，并且它們是使用非常接近普遍的“密碼”從RNA制成的。這段代碼本身如何是神秘的，但是這些深刻的問題表明，它們可能是在大約40億年前的早期生物進化中處于非常黑暗的時期，在此期間幾乎沒有現(xiàn)代生物化學中觀察到的分子特征出現(xiàn)，幾乎沒有(如果有的話)被結(jié)轉(zhuǎn)。