碳可以說是一種不平凡的,也是最奇妙的元素。人類在遠古時代就巳經認識了碳。碳的拉丁文名稱是指煤炭。現在,人們巳發現的元素有110多種了。全世界巳發現的化合物種類巳經超過1000萬種(包括人造化合物),不含碳的化合物還不到10萬種,碳的化合物幾乎是不含碳的化合物的100倍。“碳的一家”說得上是物質世界最龐大的家族了。
碳在地球上占地殼總重量的0.4%,隻有氧的1/49,矽的1/26。可是,碳在生命世界裏卻有著非常重要的地位。碳是構成生命的主要原料,各種有機物質裏都含有碳,而生命卻使碳發生了千變萬化。
其實,地球上到處都看到有碳的“化身”。大氣裏的二氧化碳有2萬多億噸,二氧化碳能吸收紅外線,使地球上晝夜的溫差變化較小,為生命提供了適宜的生存環境。每年,綠色植物通過光合作用將大氣裏的二氧化碳變成纖維素、澱粉和蛋白質,供給動物和人類食用。
現在,地球上動植物的活機體裏,大約含有7000億噸碳,構成了植物的根、莖、葉和動物的骨、肉、血液。古代動植物的遺體在地殼裏變成了煤炭、石油和天然氣,大約有6.5萬億噸。
在沉積岩裏,大約有5萬億噸的碳,包括石灰岩和海洋裏的珊瑚島礁。在水裏也有不少溶解了的二氧化碳。
幾十億年來的地球進化史,是一支偉大的生命進行曲,它的主旋律就是碳的化學演變;這個千姿百態、蔚為壯觀的生命世界,建築的棟梁材料就是碳元素。
地球上現有的植物和動物,不管它們的外貌怎樣不同,都源自一個共同的祖先,屬於一個家族係統。從簡單的、低等的生物,緩慢地演變為複雜的、高等的生物,這是生物的進化。因而凡是生命,都有共同的物質基礎,生命是統一的。