初代生活 = 复制，这个等式令我们感到惊奇。这么简单的吗？接下来做什么呢？
改善复制环境。
DNA双链暴露在环境中，没有一点遮挡，这不利于复制这种当时几乎是唯一的生产工作的进行。既然要生产，就要一个生产车间。这种车间很快出现了。有一种膜蛋白，把DNA，RNA和其他分子包裹起来，形成细胞。此后，生产复制工作，就可以在相对稳定的细胞内部进行。膜蛋白的材料选择也慢慢变成了一些新增的DNA片段（基因）的工作，这些材料有自组织的特殊构型，保护着细胞。
由此就诞生了原核生物（prokaryotes）。此时，DNA尚未被核膜包裹，它与其他内部物质（细胞质）混在一起，被包裹在细胞膜中。
最初的RNA复制者是病毒，最初的DNA复制者则主要是细菌。有了外层膜以后，细菌这种单细胞生物，更像自主生活的生物，在温暖的海水中游荡，不断寻找营养物质，通常就是复制的原材料，快速复制出下一代细菌细胞。这些细菌细胞也因为亲缘关系，经常聚集在一起。
有了这层外包装，细菌也要保卫这层软软的“铠甲"（以及它所保护的内部物质），靠近有利于它的环境，远离不利于它的环境。因此，新一版生活，在复制之外，就增加了趋利避害的运动能力。
新版生活 = 复制 + 趋利避害
。
这种运动不再是单纯的漂浮、游荡，而是有一定理性秩序了：当处于有利的化学物质浓度高的环境，留下；当处于有害的化学物质浓度高的环境，离去。
主
动
的去与留，组成最初细胞趋利避害的两
种行为
“系统”。
在好环境中，细菌的移动会很缓慢，也很平滑，每次运动的步长很小。在坏环境中，细菌则会突然翻滚、旋转，就像大步跳跃一般，迅速摆脱当前环境，随机跳进到其他地方。平滑与翻滚两种运动方式搭配起来，让细菌得以趋利避害。
看，
连细菌这样简单的微生物，也都拥有行为的双系统！趋利时，是一种行动，平滑泳动，好像很温和、理性；避害时，是另一种行动，翻滚旋转，好像很激烈、感性。
细菌的行为双系统：滑动 vs. 翻滚
。
这两种行为之间不存在渐进的过渡，而是突然的转变，一个有序，一个随机。而且，
平滑与翻滚的比例通常为10：
1，平滑运动持续约1秒，翻滚运动持续约0.1秒。
细菌通过细胞之外延伸出的鞭毛，完成这两种运动。同时，鞭毛也能抓取一些物质，执行细胞内部的复制和代谢，因此，它也是摄食工具。运动与摄食，在此时并无明显区分，运动就是在摄食，摄食也就是在运动。
细菌为什么要采取两种不同的运动形式而不是采取单一行动呢？一直平滑移动不好吗？一直翻滚折腾不妙吗？如果营养物质多，总是慢慢滑动，好得很咧！但是，细菌不能保证一直幸运的处在这种环境中，需要随机翻滚，进入新的环境。
更进一步，好营养越多，细菌繁殖越快，有的细菌二十分钟就能分裂一次，以这种速度倍增下去，再多的营养物质，相对于指数级扩大的细菌菌落，也会显得不再多了。细菌的超高增速本身，就会改变细菌的平均环境营养浓度。在多代扩增之后，单位细菌所能摄取的营养物浓度下降，此时，细菌的运动方向突变，即旋转、翻腾，有一定概率带来生存优势，翻滚有机会将细菌带到营养物浓度更高的区域。
所以，无论环境如何，线性平滑运动+非线性随机跳跃的行为组合，总是对细菌更有利的。
科学家可以讨论细菌以何种方式来识别环境中的营养物浓度高低，而我们甚至不必理解这一操作细节，直接看结果就行：营养物浓度高，细菌繁殖就会快，浓度低，细菌繁殖就会慢，细菌可以很无知，但繁殖速度是明显的事实，
由繁殖速度就
能
推断
浓度高低。
繁殖速度快的地方，就是
营
养物浓
度高的环境。
浓度高低
是比较出来的，这种比较可以从繁殖结果、而不是从识别浓度高低的机制出发。
通常认为，细菌不具备测量不同地方、即不同空间的营养物浓度梯度的能力，而是比较不同时间点的营养物浓度。这种比较，主要透过运动形态进行。营养物浓度高，移动就平滑、缓慢，繁殖就快；浓度低，移动就随机、激烈，繁殖也慢。
有了细胞膜的细菌细胞，无法控制自身所处的外部环境，面对生存环境固有的不确定性，采取两种相反的对偶的行为，即运动的双系统，
有序泳动 vs. 随机翻滚
，来解决长期稳定演化的问题。
细胞内分工：信息与能量的功能双系统
细胞通过运动双系统，改善了生产复制的外部环境；外部环境既得改善，接下来又可以提升内部的组织水平。从这里，开始了从原核生物向真核生物
（
eukaryotes
）
的跨越。
对细菌这样的单细胞生物，DNA还没有专门的区域，只是与其他细胞质共享细胞内区间，但这会降低生产和复制效率。如果能为DNA专门建一个区域（核区），将生命的指挥决策部门独立出来，那就可以在核区之外，专门安排具体的复制操作空间。细胞内部一旦分区，生产和复制都会更有效率。但是，如果没有重大的外部干扰，这种分区也不会发生。单细胞原核生物正好遇到了这种干扰。
