碱基是指嘌呤和嘧啶的衍生物，是核酸、核苷、核苷酸的成分。包括胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）、腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）。

RNA结构示意图
橙：磷酸根。
红：碱基。
蓝：核糖。

组成细胞的分子或许是在热液喷口生成的。
1977年，美国俄勒冈州立大学地质研究团队的深潜机器人在2600m深的海底发现了一个黑暗生物群系，给这个生态系统提供能量的是黑烟囱，热液喷口。那里远离阳光，水温很高弥漫着硫化氢，可那里并没有成为生命的禁区，相反，那里生存着贝类、盲虾、管虫，生活在喷口附近的微生物用随热液喷出的物质合成有机物，构成了这个生态系统的基础。同样令人注意的是，黑烟囱中密布着细小的孔洞，如同天然的细胞膜，黑烟囱中含有铁硫簇（一种硫原子和铁原子聚集成的无机结构），能够参与生命活动。人们似乎可以从这些线索中勾勒出一个生命起源的拼图。那么，黑烟囱是生命的祖地吗？

或许答案是否定的，因为细胞呈弱碱性，而黑烟囱喷出的热液呈酸性，不能给细胞内的反应提供恰当的条件；构成黑烟囱的矿物沉积很疏松，积累的又很快，生长几十年就会坍塌，不够稳定。
转机在2006年，人们在大西洋中脊发现了碱性热液喷口——白烟囱。白烟囱温度更低，非常低矮，沉积更结实，寿命达几千年以上，能提供生命起源所需要的条件。白烟囱无主喷口，但有微孔结构，再通过热泳效应，会高度浓缩有机分子，也因为热泳效应，核苷酸等大分子更容易被困住，甲烷等小分子更容易流失；热泳效应还能促进微孔中形成耗散结构，让脂肪酸形成囊泡，或可能让核苷酸聚合成RNA。

于是，我们可以想象，在地球诞生之初，洋中脊中的橄榄石与水反应，生成蛇纹岩和氢气，并放出热量，热量和碳经微孔结构流入碱性热液喷口，流过催化剂。周围的海水因为富含二氧化碳呈酸性，而由一层矿物壁与外部海水隔开的白烟囱内部呈碱性，由于氢气、二氧化碳在不同环境的还原电位差和矿物的导电性，电子在白烟囱内外流动，就这样，二氧化碳与氢气反应生成甲酸盐和甲醛，又经过上述反应合成核苷酸。

核糖产生于甲醛聚糖反应，就是两个醛首尾相接连在一起，形成一个碳链更长的醛，并可以继续连接。
图中红圈内就是核糖。

碱基来源于氨基酸，氨基酸也可以通过蛇纹岩化反应生成。

至于DNA的出现，本贴采用RNA世界假说。在白烟囱中，核苷酸通过热泳效应聚合成RNA，它们构成了自我复制的团体。氨基酸在RNA的作用下缩合成多肽，又折叠成蛋白质，RNA逆转录成更稳定的DNA。
生命，出现了。

密码子是mRNA上决定一个氨基酸的相邻碱基，最早出现的密码子GGG,GCG,GUG,GAG,对应甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、天冬氨酸，这正是米勒实验中出现的，这或许说明米勒实验并非完全落后。

值得注意的是，美国人施皮尔格尔曼（Spiegelman）在试管中加入RNA和RNA复合酶，最终得到只有218个片段的RNA。1997年，又得到只有51和48个片段的RNA。人们将这种RNA称为施皮尔格尔曼怪，它们放弃其它演化，只执着于复制自身，这样形成的僵化的体系不能适应环境的变化。在微孔体系中，出现施皮尔格尔曼怪的RNA团体或许走向灭亡了，但有些假说认为，施皮尔格尔曼怪后来演变为了病毒。关于病毒起源的假说很多，或许病毒不是单系的，这里不在多写了。

要防止施皮尔格尔曼怪出现，就要调控与抑制RNA的复制，现在细胞中大多都有相关的酶。

21 世纪初，学者一般估计最后共同祖先生活在距今 35 亿年前~38 亿年前，而发现的直接的古生物化石证据已经老到了 34.8 亿年前。2019年，科学家在加拿大魁北克的含铁沉积岩中发现了 37.7 亿年前~42.8 亿年前的筒状微小纤维构造，可能是远古海底热泉喷口处生物的活动痕迹，这说明LUCA可能是有机隔室网络中的细胞系统，利用海水外面的氢离子浓度梯度，推动体生化反应进行，而非自由的细胞，也没有细胞膜。

生命想要独立生存，就要离开微孔系统。白烟囱中的氢气和一氧化碳在催化剂作用下生成高级脂肪酸，既有亲水性，也有疏水性。假如沉淀的脂肪酸组成囊泡，并包住了一个拥有DNA的复制系统，囊泡经改造就形成了细胞膜。细胞膜外的氢气顺着氢化酶上的通道流向膜内，被分裂成两个质子和两个电子，产生的电能被氢化酶拦截充进铁氧还蛋白，质子与另一侧涌入的氢氧根离子中和形成水，或从另一侧流出，完成早期的能量代谢。
在逃离白烟囱的过程中，两类细胞分别选择了异戊二烯类脂和高级脂肪酸，它们分别是古菌和细菌。
在早雨海代和始太古代交界处，细胞离开了白烟囱，走向汪洋大海，前路有挑战，但更有机遇。