１８６８年瑞士科学家密歇尔在细胞里发现了核酸，人们对这种生命物质进行了深入的研究，发现核酸是由两种相似的生物大分子组成：核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。二者都是链式结构，都由核糖或脱氧核糖，磷酸和四种碱基组成。区别在于RNA是核糖，DNA是脱氧核糖，RNA的四种碱基是A（腺嘌呤），G（鸟嘌呤），Ｃ（胞嘧啶）和Ｕ（尿嘧啶）；DNA则是A（腺嘌呤），G（鸟嘌呤），Ｃ（胞嘧啶）和T（胸腺嘧啶）。此外，RNA大多是单链结构，DNA是双链结构。
自从１９４４年，美国科学家埃弗里发现，细菌中的DNA是遗传物质，能够决定了生物体的后代性状之后，DNA的研究开始迅猛发展。以１９５３年沃森和克里克确立DNA双螺旋结构为标志，生命科学进入了分子生物学时代。最初，研究者的目光都聚焦在遗传物质DNA上，因为DNA是生命的蓝图，记录了所有的生命信息。在DNA大分子结构中，四种核苷酸的不同排列方式，编成64种遗传密码，记录了千千万万个不同的基因。而这些基因不同的表达方式，造就了生物性状的千差万别，创造出一个万紫千红，精彩纷呈的生命世界。
DNA是如此之重要，以至克里克于1957年提出了著名的生物学中心法则：即生物的遗传信息是从DNA流向RNA（转录），再从RNA流向蛋白质（翻译），也能从DNA流向DNA（复制），但不能反向流动，也就是说，这个流程是不可逆的。然而后来的科学家们发现了RNA病毒和反转录酶，证明RNA既能自物复制，也能反转录为DNA，就把中心法则作了修正，即遗传信息可以在在DNA和RNA之间互相流动，但不能从蛋白质流向核酸。至今，也没有发现以DNA为模版，不经过中间信使RNA直接合成蛋白质的例证。同样，也没有发现可以用蛋白质为模版制造出核酸的例证。虽然在疯牛病中发现的朊病毒可以以构型的改变来“复制”自己，但那不是真正意义上的复制，更不可能改变核酸中核苷酸的排列顺序。
可里克的中心法则基本正确，虽有RNA逆转录为DNA的例证，但毕竟是极少数，可视为特例。在自然界里，绝大多数生物还是遵循中心法则的。不管是复制，转录还是翻译，这些生物过程都离不开酶的催化，酶是一种特殊的蛋白质，是DNA上基因的下线产物，于是一个问题就产生了：在自然界里，是先有蛋白质，还是先有DNA？正如人们常问的：是先有鸡，还是先有蛋？如果没有酶，怎么会有DNA？如果没有DNA，酶从哪里来？
这个问题困惑了生物学家很久，但是1982年，切赫发现，RNA也具有酶的功能，在mRNA的剪切和剪接过程中发挥催化作用，切除内含子，连起外显子，使原始的没有活性的mRNA具有了模版功能。随后人们在各种不同的生物中陆续发现了数十种RNA的酶类，为了与蛋白质的酶类相区别，这些酶被命名为核酶（Ribozyme）。核酶的发现拓宽了人们视野，原来不仅仅是蛋白质可以作为生物酶，RNA也可以有酶的功能。这个发现在生命进化史上很有意义，因为RNA 既能储存遗传信息，有能自我复制，而且具有酶的功能，兼具DNA和蛋白质二者的特征。如果仔细看一下蛋白质的合成“车间”核糖体，就是个巨大的RNA分子（有五千个核苷酸长）包裹着一些蛋白质分子。
基于上述的发现，1986年，DNA测序的先驱吉尔伯特博士提出了“RNA世界”的假说：即，RNA很可能地球上最先出现的生命分子。RNA大分子先进化成RNA类病毒和病毒，再进而进化出DNA，蛋白质和细胞器，然后才是单细胞的细菌和后来的高等生物。当然，假说只能是假说，因为到目前为止，世界上还没有一个实验室能在史前状态下合成出一个RNA分子。
人们发现，RNA分子的结构不仅有单链的，也有双链的和支链的，甚至是环状的。因为核糖的2’位上多了个羟基，会攻击3’位的磷酸二酯键，所以不够稳定，容易水解。这个羟基还影响了RNA的构型，形成的双螺旋是A型的，远不如DNA 的B型螺旋稳定。另外，RNA特有的尿嘧啶是胞嘧啶受损后的产物，它的合成所需能量较少，易于发生置换反应而发生变化。作为遗传物质，这是很大缺陷。作为生物酶，RNA的效率较低，特异性差，也不是理想的酶类，所以RNA可能就是原始的生命体，而DNA和蛋白质的出现正好弥补了它的这些缺陷。也许，这就是造物主的匠心独运，妙手偶成。