在人类历史发展的过程中，我们经常用最具代表性的生产元素来指代一个历史时期，如：石器时代、青铜时代、铁器时代、蒸汽时代、电气时代、原子时代等。如果我们以此为对照，那么20世纪后半叶以来，计算机、芯片、互联网引领了社会的快速发展，成为了舞台的聚光点。这一时代最引人注目的元素无疑是硅，这个时代可以称为“硅时代”。

随着科技的进步，人类生产和可利用的物质资源越来越多，每个个体都开始拥有越来越多消费不完的物质。许多原来稀缺的物质需求对于今天的人们来说已经不是问题。但是，人类对于自身健康的关注度始终持续升温，生命科学领域的服务和产品拥有庞大的市场需求。下一个时代的核心元素一定会是有机物的核心元素，也是硅的同族元素——碳。我们已不期然地从“硅时代”过渡到了“碳时代”。

作为信息时代的核心元素，硅是地球上储藏最丰富的元素之一，是无机化合物的主角，在岩石、土壤和砂子中都有丰富的硅。硅，位于元素周期表第四主族，与碳元素相同：原子最外层均有四个电子，主要形成四价的共价化合物。从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后，它几乎改变了人类的思维方式。硅材料具有耐高温和抗辐射性能较好，特别适宜制作大功率器件等特性，成为应用最多的一种半导体材料，集成电路半导体器件大多数是用硅材料制造的。碳作为硅的同族元素，是有机物的核心元素。目前普遍认可的对于有机物和无机物的区分，仍然把是否含有碳元素作为一个重要标准。相对于硅原子而言，碳原子具有更加丰富的成键方式。（碳原子最外层4个电子形成共价键时，可以形成4个单键；2个单键+1个双键； 1个单键+1个三键；2个双键；还可以形成大π键等。）碳原子相互之间及与其他原子之间，可以形成各种各样的链状和环状结构，所形成的环可以是单环，也可以是多环，环可大可小，链可长可短，支链可多可少等。碳原子数量可以是几个，也可以是成千上万，许多聚合物甚至可以有几十万个碳原子。此外，有机化合物中同分异构现象非常普遍，这也是有机化合物数目繁多的原因之一。碳原子的这些特性，使得有机物的种类相对于无机物大大丰富，也带来了无限的可能性，可以说，生命的起源，与以碳为核心元素的多种有机物中，有某些必然的联系。

地球上所有的生命体中都含有丰富的有机物。此外，许多与人类生活有密切相关的物质，如化纤、塑料、橡胶、药物等，均与有机物有密切联系。地球上的生命形式大都主要是由有机物组成的。一种普遍认可的生命起源理论认为：最早的生命起源于“原始汤”——漂浮着大量简单有机物的海洋。阳光把简单分子建成复杂分子，逐渐出现一条复杂的链构成的大分子，链本身是由各种类型的起构件作用的分子所组成。构件会自动地按照一定的序列排列起来，形成一条“链”，这种链有合二为一或一分为二的可能，并在一个偶然的机会下实现了自我复制，这种复制过程中作为样板的作用并不产生完全相同的拷贝，而是某种“反象”，这种“反象”转过来再产生和原来的正象全似的拷贝：现代的第一个复制基因即DNA分子，它所使用的是从正到反的复制过程。在不断的复制中不可避免会出现一些缺陷和谬误，这种“错误”的积累带来了多种编码方式，保证了物种的多样性。从病毒到人类，所有生物体内的新陈代谢和生物的遗传现象，都涉及到有机化合物的转变。

最初的生命体在发展过程中逐渐分化，其中的一大分支，即现在的植物，开始利用阳光直接把简单分子建成复杂分子，并供给自身。另外一个分支，即现在的动物，要么以植物为食，要么以其他的动物为食。随着时间的推移，更小的分支以及分支的分支逐渐形成，每一个小分支都在某一特殊方面（如在海洋里、陆地上、天空中、地下、树上、或其他生活体内），取得超人一等的谋生技能。各种小分支不断形成，终于带来了今日如此丰富多彩的生态环境。