一、地球母亲的沧桑
在茫茫的宇宙中，太阳系家族里有一个美丽的蓝色星球，它承载着万千生灵。千百万年，它静静地旋转在自己的轨道上，默默地奉献并养育着无数的生灵，这就是人类和其他所有的生命共有的家园——地球。
如果从太空中俯瞰地球的话，地球是一个巨大的蓝色球体。在它表面蓝色的海洋与蜿蜒相接的河流相应交辉，飘忽变幻的白云环绕其上，它堪称一颗美丽的星球。上面蓝色的部分是海洋；还有白色，那是极地和高山的终年积雪；也有棕黄色和绿色，那就是陆地及其植被了。由于覆盖地球表面的辽阔水域能够反射太阳光，从而使它形成了宝石般的蓝色。在浩渺的宇宙中，它就像一颗熠熠夺目的宝石镶嵌在沉沉夜空。在整个太阳系，地球是唯一拥有如此大量液态水的星球。
地球上的陆地只占不到1/3的面积，却有着复杂多变的景观：一望无际的平原，连绵起伏的丘陵；茂密的森林，茫茫的草原；小桥流水的泽国，人迹罕至的戈壁；有赤道热带的绮丽旖旎，也有南北两极的银装素裹；有刺破青天的珠穆朗玛峰，也有令人惊心动魄的科罗拉多大峡谷。
地球上70%的表面被海覆盖着。风和日丽时，这里银波粼粼，水天一色；风暴雨狂时，这里惊涛拍岸，浪花滔天。这里游弋着包括世界上最大的动物——蓝鲸在内的上千万计的海洋动物；这里还生长着数不尽的美丽植物。
人类寄住的这个家园，既是一个植物的世界，也是一个动物的王国。然而，这个美丽祥和的生命乐园却伴随着人类对它的不断摧残而一天天地恶化下去……
自工业革命以来二百余年的时间里，人类社会以前所未有的强度与速度进行资源开发利用的同时，也不断冲击自然环境的污染消化能力和自我维护能力。曾几何时，工业文明开始蚕食地球的温柔，现代科技正在掠夺我们的生存空间。地球愤怒了：天空失去蔚蓝，大海泛起泡沫，物种开始减少……
由于30年来全球人口增长了22亿，人类活动范围急剧扩大，全球已有15%的土地退化，其面积相当于美国和墨西哥的领土总和，每年还有1000万公顷可灌溉土地被荒废；全球有一半的河流被严重污染，有11亿人得不到安全卫生的饮用水。有80个国家，其人口占全球的40%，严重缺水；非洲和亚洲热带雨林目前正以每年1%的速度毁灭，这也导致大量鸟类和动物处于濒危灭绝的状态。24%的哺乳动物和12%的鸟类已面临生存危机；海洋污染同样不可忽视，全球有1/3的人口居住在离海岸不到60千米的地区，城市工业和生活污水，甚至旅游发展对海洋造成了严重污染。
另外，有1/3的鱼类因为海洋污染和过度捕捞已经灭绝；空气中二氧化碳的排放量每年仍有62亿吨，最严重的是亚太地区，有21亿吨，欧洲和北美也各有16亿吨；南极上空的臭氧层从20世纪70年代以来已经减少了10%。2000年，臭氧层空洞的最大面积已达到2.8万平方千米……
这一切的一切难道还不足以引起我们人类对大自然的足够重视吗？
二、得天独厚的摇篮
在宇宙中最神奇的天体要数地球了，因为它孕育了世间最美好的物质形态——生命。
大自然为生命出场的安排可谓煞费苦心。
首先，是在一个正确的时间：35亿年～40亿年前，此时地球逐渐从火山爆发的热浪中冷却下来，地表运动渐趋和缓，太阳也进入相对稳定的时期，有害射线大量减少。
其次，正确的地点：地球居太阳系较里层的位置，外有5颗行星以及众多卫星层层护卫，替我们挡住了大量足以毁灭生命的星际天体的攻击；内有忠实的太阳千百万年来给予我们合适的光和热。地球处在稳定而安全的宇宙环境中，这里的“稳定”是指地球上生命演化至今太阳没有明显的变化，地球所处的光照条件一直比较稳定，我们知道太阳正处在它的中年时期，其稳定的光照要持续若干亿年。这里的“安全”是指地球附近的行星际空间，大小行星各行其道，互不干扰，使地球处于一种比较安全的太阳系之中。另外，地球在太阳和其他行星的引力作用下的自转周期是23时56分4秒，是一个比较合适的时间，它能保证昼夜更替的周期不会太长，使整个地球表面增热和冷却不致过分剧烈；地球在太阳引力作用下绕太阳侧着身体几乎是匀速公转，这样赤道面和黄道面的夹角为23°26′，也是比较合适的，它使太阳直射点在南北纬23°26′之间往返移动，保证了南北半球光热的分配相对均匀，这些都有利于地表各种生命有机体的生存和发展。
此外，地球上具有生命存在的自身条件：其一是日地距离适中，使地球表面的平均气温为15℃，有利于生命过程的发生和发展。如果地球距离太阳太近，则由于热扰动太强，原子根本不能结合在一起，也就不可能形成分子，更不用说复杂的生命物质了。如果地球距离太阳太远，温度过低，分子将牢牢地聚集在一起，只能以固态和晶体存在，生物也无法生存。其二是地球的体积和质量适中，其引力可以使大量气体聚集在地球周围，形成包围地球的大气层。这样，一方面大气经过长期的演化，逐渐形成了以氮和氧为主的适合生物呼吸的大气；另一方面大气的热力作用，即大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用，既降低了白天的最高气温，又提高了夜晚的最低气温，使昼夜温差不至于太大，形成了适合人类生存的温度环境；再则由于太阳辐射对时空加热的不均匀，导致大气的运动，它使高低纬度之间、海洋和陆地之间的热量和水汽得到交换，保证了它们之间的热量和水汽趋向平衡，使地球适合人类生存的环境进一步改善和扩大。
地球在形成初期温度比较低，也没有分层结构。后来在陨石轰击、HBN放射性衰变发热和地球的内部重力收缩等的作用下，地球的温度逐渐增加起来。随着温度的升高，地球内部的物质也发生了变化，一些物质出现了局部熔融的现象。在重力作用下，本来处在地球外部的较重的物质开始慢慢下沉，液态的铁等重元素沉到了地球中心，形成地核。同时，地球内部较轻的物质上升。地球内部发生了一系列的对流和化学分离，就逐渐形成了地壳、地幔、地核等圈层。
紧接着就是地球大气的形成。在地球形成初期，原始大气全部跑到了宇宙空间。后来，地球上的温度上升，地球内部的物质重新组合，地球内部气体也上升到地面，形成第二代地球大气。这层大气在绿色植物出现之后又得到了进一步的发展。在绿色植物光合作用的影响下，它逐渐发展成为现代的大气。
有了大气圈，地球上也就慢慢出现了阴、晴、雨、雪等各种天气变化。首先，地球内部的结晶水汽化，进入大气层。在遇到低温的时候气态的水便凝结、降雨，落到了地面。在这个降水过程。原始的海洋慢慢形成，为原始生命的出现提供了温床。到了30亿年～40亿年前，地球开始出现单细胞生命。
原始生命出现后，人类给地球的发展划分了五个“代”，依次是太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。每一代还被划分为若干个“纪”。古生代从远到近划分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪；中生代划分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪；新生代划分为第三纪和第四纪，这就是通常意义中人们所说的“地质年代”。
太古代是距今24亿年以前的那个时候。但是原始的岩石圈、水圈和大气圈已在地球表面形成。地壳活动频繁，火山时而爆发。铁矿在这个时候形成，最低等的原始生命开始产生。距今24亿年～6亿年是元古代，这时的地球被大片海洋掩盖着，晚期才出现了陆地。地球上的生物到此时已发展到了海生藻类和海洋无脊椎动物。古生代距今有6亿年～2.5亿年，海洋中已经出现了几千种动物，有些已经走上陆地，成为陆上脊椎动物的祖先。此时高大茂密的森林后来都变成了大片的煤田。中生代历时约1.8亿年，从距今2.5亿年一直到距今0.7亿年。这个时候恐龙称霸一时，原始的哺乳动物和鸟类出现了。蕨类植物逐渐被裸子植物所取代，这些生物后来都变成了许多巨大的煤田和油田。许多金属矿藏也都是在这个时候形成的。在距今7000万年的时候，地球进入了新生代。被子植物在此时有了大的发展，各种食草、食肉的哺乳动物空前繁盛，最终导致了人类的出现。
三、生命的赞歌
假如生命是花，花开时是美丽的，花落时也是美的。我要把生命的花瓣，一瓣一瓣撒在人生的旅途上；假如生命是草，决不要因此自卑，要联合所有的同类，毫不吝啬地向世界奉献出属于自己的一星浅绿，大地将充满活力……
这是诗人对生命的赞歌。
生命是一种最为奇妙，最富魅力的自然现象。在现在的地球上，生活着150多万种动物、40多万种植物和20多万种微生物，构成了一个蜂飞蝶舞，鸟语花香，山青水秀，绚烂多彩的生命世界，繁衍进化，生生不息。从高山到平原，从沙漠到草原，从空中到江河湖海，从地表到地下，到处都有生命的踪迹。
然而，在46亿年前，当地球在宇宙中形成之初，地球不仅受到亿万颗彗星和陨石撞击，而且用了大约1亿年的时间，才把高达数千摄氏度的温度降了下来。那时的地球是一个无生命荒凉沉寂的世界。过了大约10亿年，地球上似乎才有了简单的蓝藻类微生物。那么，地球上最初的生命是何时、何地又是如何诞生的呢？这就是人们普遍关心的地球生命起源的问题。
关于生命的起源，一开始人们有着各种各样的猜测。有一种说法认为是上帝创造了世间万物：在大约6000多年前，上帝创造了一个男人和一个女人，分别叫做亚当和夏娃，之后才创造出了其他的生物。这种神话故事没有科学依据，显然不能以理服人。在《埃及神话》中，是神的呼唤惊醒了人类。早在人类出世之前，就有一个全能的神存在，是他的一声声呼唤创造了世间万物。他说：“苏比！”天地间就有了风；他说：“泰富那！”天空就下起了雨；他又说：“哈比！”于是一条大河从埃及流过，滋润了万物，这就是尼罗河……当他喊道：“男人和女人！”埃及城内就出现了很多人。另有观点认为，生命是在地球的发展过程中由非生命物质转化而来的。当然是需要经过一定的历史时期，也需要具备一定的条件才可以。
古时候有“腐草化萤”和“汗液生虱”的说法，这种说法就认为非生命物质可以直接转化为生物。但这些也都是没有科学依据的说法，只是把现象当做本质的结果。生命物质的产生，不是非生命物质骤然间作用的结果，而是一个相当长的历史过程。
1952年，美国化学家米勒做了著名的米勒试验，为地球上生命的起源提供了可靠的科学依据。他制备了和原始大气相似的混合物，将甲烷、氨、水蒸气、氢气等混合放入一个消过毒的真空玻璃仪器。之后，模仿原始地球闪电连续进行火花放电。就这样，在8天之后，终于得到了一些大分子：甘氨酸、丙氨酸和少量的天冬氨酸和谷氨酸等重要氨基酸，它们都是构成蛋白质的重要物质。著名的“米勒试验”验证了无机物是在一定条件下可以转化成有机物的。
有机物是生命体的主要组成物质，一切有机物都是由无机元素碳和氧、氢、氮等元素构成的化合物。地球的原始大气中含有大量的碳、氢、氧、硫等元素。当时，地表温度很高，这些元素经过漫长的过程化合成了简单的有机物。这些有机物汇合到了原始海洋，强烈的太阳辐射带来大量的紫外线和其他宇宙射线，海洋中的有机物分子变得越来越复杂。直到最后，在某种条件下形成了一种特殊的有机分子，这个分子能够把较简单的分子组成与它自身相同的另一个分子。这就意味着，原始的生命物质产生了。
在地质学上，人们也找到了生命起源的证据。在10亿、20亿、30亿年前的岩层中，人们发现了20多种氨基酸。
四、环境——人类生存的空间
人类的诞生依赖于得天独厚的环境。
人们给环境的最为广义的定义，是包括自然环境及人类消耗自然资源的基本活动。在环境科学中，人们一般认为环境是指围绕着人群的空间及其中可以直接、间接影响人类生活和发展的各种自然因素的总体。
在我们中国广大的国土上，有着多姿多彩的环境：热带海洋的珊瑚礁和冰天雪地的林海雪原；全球最高的山峰和人口最密集的冲积平原；江南风景如画的田园和西北一眼望不到尽头的茫茫戈壁……自然界的鬼斧神工为人类留下了绚丽多姿的生存空间，人类也紧紧依赖于这些上苍赐予我们的环境。它既是人类赖以生存的空间，也是人类文明的源泉。
宇宙环境
大气层外的环境，被人们称为宇宙环境。它是人类活动进入大气层以外的空间和地球邻近天体的过程中所形成的新概念，也有人称之为“空间环境”。中国古代对宇宙一词的解释是“宇”为上下四方，“宙”为古往今来，宇宙则是说无限的空间和时间。