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一.生命起源之谜：最早的生命从何而来？ 有人认为来自于“宇宙胚种”，还有的人则认为起源于化学演化。当然，即使第一个答案是正确的话，也只是把问题从地球推到宇宙罢了。其实，“宇宙胚种”归根到底只能起源于化学物质，至于化学物质究竟通过什么途径形成为生命物质，至今仍知之有限，不得要领。这个被人们称之为“自然界历史上最复杂、最难以解决的疑谜”，今后仍是科学研究的焦点，将长期吸引科学家的注意。
二.生命演化之谜：生命是如何演化的？ 今天地球上这么多熙熙攘攘的物种都是从何而来？尽管达尔文“物竞天择”的理论对此作了颇为精辟的解释，但近年来的一系列发现却使得该领域重新充满疑团。例如“寒武纪大爆炸”就是其中最具挑战性的事实。在距今5 亿多年前的寒武纪后期，在非常短暂的历史时期内，地球上突然冒出了许多新的动物类型。包括：海绵动物、腔肠动物、腕足动物、节肢动物、脊索动物等等。总之，大多数“门类”都在此时同时出现，而在此前根本并不存在，以后基本上没有增加，这一事实和所谓的“渐进式演化”、“系谱树”等理论很难协调。此外，科学家在分子水平的基础上研究进化问题，也发现了许多难以用自然选择理论解释的事实。看来，“生命如何演化”仍然是值得继续探索的大课题。
三.恐龙灭绝之谜：人类在地球上已经生活了二三百万年， 但比起恐龙的生存历史，只是短暂一瞬间。大约在二亿三千万年前到近一亿年前这段时间，地球曾经是一个恐龙主宰的世界。它在地球上生活了一亿多年。可是不知为什么，后来突然从地球上消失了。
恐龙断子绝孙的原因究竟是什么？这是生物发展史上的重大疑案。
四.“外星人”之谜：迄今为止， 我们只知道人类自己是宇宙中的有智慧的物种。那么，宇宙中还有没有其他智慧生物呢？这个所谓“外星人”问题，一直困扰着中外科学家。尽管直至现在还没有找到任何地外生命存在的踪迹，但宇宙中星体太多，要否定它又是不可能的事，所以寻找还必须继续顽强地进行下去。一旦有所发现，由于地外生命所处的环境和地球迥异，它演化的途径和地球也截然不同，其元素组成、结构模式、遗传密码、新陈代谢类型等，肯定和地球上的生命类型有很大差别。研究它们之间的异同，必然会导致生命科学的重大飞跃。
五.人体生物钟之谜：在日常生活中， 人体的生理会发生有节律的周期性变化，如正常人的呼吸是白天快、夜里慢；体温在清晨2—3时偏低，下午5—6时偏高；脉搏在早晨比较平稳；血压早晨最低，傍晚偏高。人体的排尿量和尿的成分，也会随着昼夜而发生周期性变化。人体内细胞的分裂、血液成分、眼内压和瞳孔的光反射等，都有昼夜周期性变化。
人体的这种周期性变化的时间规律是怎么回事？科学家通过研究和探索，终于揭开了其中的奥秘，原来在人体内有自己的“时钟”，人们称它为“生物钟”。人体在生理上的有节律变化都与生物钟有密切关系。
现在，对生物钟研究的序幕刚刚拉开，生物钟的机理是一个很大的谜。生物钟到底是什么，科学家也没有统一的说法。人体的生物钟藏在哪里，是如何起作用的，这也还不十分清楚。在未来的航天时代，如果人们远离地球，生物钟还是否起作用？如果不起作用的话，是否会给人类带来致命的影响？这一系列的奥秘，都有待科学家们去探索。
六.各种生物基因图谱的绘制：每种生物都有自己一套独特的遗传系统，包括若干染色体及排列其上的基因。它们的化学基础是DNA 分子，即由许多核苷酸按照严格顺序连接起来的长链。测定基因位置，并最终确定各个核苷酸的排列顺序，是透彻地了解该生物的基础工作。对于人类基因，科学家们已标识了将近一半，不过面对30亿个核苷酸对，人们仅仅分析了大约6000万个，大量工作还需今后继续进行。
七.大脑之谜：大脑这个“大自然创造的最神秘黑箱”， 有着无比奇妙的特点。这堆神经元究竟是怎样开展工作的，人们至今却还知之甚少。