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一提到化石，大家自然会想到石头。我们都知道，生物遗体可以通过一些物理以及化学作用，从而失去了原来生物物质成分的各种特点，从而变成了相应的岩石成分例如泥质、砂质以及钙质或其它矿物质……这种生物有机体变成矿物质成分的各个过程就是石化作用。所以，化石大多都是指经过石化作用的古生物的一些遗体以及遗迹，事实上保存的只是古代生物的硬件形态以及构造。
化石真的完全被石化了吗?很久以前，人们在磨象牙化石时，偶然发现每当加水少或干磨时就会有类似于毛、角、爪烧着的气味，所以，人们便开始怀疑化石也许不是真的都石化，还有的或多或少可以保存着生命有机体残余。
直到20世纪50年代后期，古生物学家已经开始使用电子显微镜观察化石，他们看到了一些骨骼以及牙齿化石中有保存相当好的有机物——胶原纤维，还看到胶原纤维独特的横纹。而且有时在海生动物化石中也同样能够观察到细胞的结构。
走进雄伟的北京人民大会堂，我们可以看到四周墙壁以及地面上铺砌着许多五光十色的天然大理石。但是在大理石上，有大量自然生成的花纹，有圆形的，也有条形的，还有的像树木的年轮，也有的像水中的波纹。最初，对于大理石上出现的自然花纹，人们认为它只是一种普通岩石上的独特的结构，而且与生物无关。后来，人们经过在显微镜下仔细观察，可以发现具体的生物细胞，经过分析它是七八亿年以前一种水生藻类的遗体。
这一切的发现使人们用最大的兴趣用十分现代的分析技术，开始对一系列化石进行具体化学分析和研究，因此为古生物研究开辟了一个崭新的领域——古生物化学。这个分析结果证明，一些化石中存在着许多组成生命的基本物质蛋白质以外的残余，和游离的氨基酸以及多肽、脂肪酸、多糖类等。
古生物化学在开始研究生命起源的过程中存在着十分重大的意义。如采用古生物化学、同位素年代学以及有关技术，从而确定岩石年龄以及岩石中的有机分子和生化组成等，能够为生命起源研究提供一些线索，只要有少许的发现也是相当直接的见证，可以成为相当珍贵的材料。不但这样，古生物化学也在煤矿、油田的勘探上具有重大的现实意义。在相当数量的大化石地层之中，通常有许多的孢子以及花粉化石。还有很多孢粉，因为外壁有一种特别的“孢粉素”而成为没有石化的化石。人们通过对它们的古生物进行化学研究，从而恢复其所在地的古地理环境，可以用来指导勘探。甚至，通过对原油中的孢粉分析，不但能够确定生油的地质年代和成油的古地理环境条件，还能够了解原油的流动、运移情况。此外许多低等植物如藻类的化石在油田勘探中都被十分广泛地应用。
伴随着实践的各种需要，古生物化学研究也会越来越受到人们的重视从而显示出强大的生命力。