第一節 生命的起源

雖然地球之水的來源眾說紛紜，但水是地球上一切生物的起源并賴以生存的最基本物質條件卻毋庸置疑。世界古代文明的發祥地都是處在大江大河流域。人類文明從傍水而居發展出最早的農業文明，到逐水而生發展出游牧文明，到踏浪而行發展出海洋文明，到依靠蒸汽的力量進入工業時代，人類文明的每一個過程都深深留下了水的印記，水利文明自始至終發揮著決定性的作用。

一、地球之水概說

我們最熟悉不過的水最初是從哪里來的?我們一刻也離不開的水隱藏了哪些秘密?影響我們人類文明發展的水在地球上分布如何?確實撲朔迷離，令人浮想聯翩。

1.地球之水來源之謎

地球上水的起源在學術上存在很大的分歧，目前有幾十種不同的水形成學說。主要有：

（1）“宇宙爆炸說”。這也是迄今關于水的形成學說最為權威的一種理論，該學說認為：宇宙星系爆炸之后，在宇宙引力場的作用下，形成新一代的星系。其部分空間物質在特定的條件下進行逐步的收縮，成為新的星球。由于宇宙在爆炸的過程中，宇宙空間擁有大量的氫元素和氧元素。在新行星形成過程的中晚期，氫元素與氧元素不斷的進行化合反應，也就在星球的表面形成了大量的水分子。這就是地球水的來源。現代宇宙空間研究推測，茫茫宇宙還有無數被水覆蓋的星球。這一學說還派生出“氣成水說”、“巖漿成水說”等理論。

（2）“氣成水說”。地球形成后期，地球是由難熔的物質凝聚而成，而揮發性的氣體則形成大氣圈。地球原始的大氣圈主要成分是碳氫化合物，那時天上飄的是甲烷云，落下的是甲烷雨，聚集在地面上的是甲烷湖。這些碳氫化合物在光合作用下被分解成水和碳，而這種水就形成了地球原始的水。

（3）“巖漿成水說”。該學說認為：星云演化成地球時，星云中的氫和氧隨塵埃封存在地球的原始物質中。在地球形成地核、地幔和地殼的過程中，高溫高壓的物理化學作用形成了水分子。此時，組成洋殼的蛇紋巖，在洋殼俯沖、沿縫合線進入地慢時，溫度超過500℃，這時的蛇紋巖就釋放出大量水而變成橄欖巖。蛇紋巖“吐”出的水，即是現今海洋水之源。或者在高溫高壓下從熔巖中分離出來，以水蒸氣的形式逸出地表，在大氣層中冷凝后形成了地球上的原生水。

（4）“隕石撞擊說”。地球的另一部分水來自天外，可以說部分地球之水天外來。隕石是地球頻繁的來客，一般隕石重量的0.5%～5%是水，碳質隕石中含水量約10%。地球形成至今，落到地球上的隕石無以數計，這些隕石都給地球帶來了水。1995年，美國科學家對“波拉”衛星上返回資料的分析表明，太空每天有質量為20～40t的雪球飛向地球，主要成分都是水。這些雪球在離地面1000～20000km的高空分解成云，每1～2年可在地球表面平均積水約30mm。20世紀人類在月球上發現了水，銀河系最寒冷的地區也存在大量的水。科學研究證明“地球之水天外來”當是事實。現在從地球上逸散到宇宙的水和天外來水基本平衡。

（5）“生物體內造水說”。在生物體的氧化反應過程中產生的水，稱為代謝水。例如，1個駱駝峰里的脂肪，在體內氧化作用下平均產生約40L的水。黃鼠、刺猬、鹽木鴉、山鼠的皮下脂肪中都會產生代謝水。

綜上所述，地球表面之水來自地球內部、天外和生物代謝的事實得到了科學的證明，這是對宇宙、地球生物奧秘不斷探索的結果。

2.地球之水初識

（1）水的形態與密度。水是由氫、氧兩種元素組成的無機物。自然界，水不完全是單水分子（化學式：H₂O），而更多的情況下是水分子的聚合體，包括：單水分子（H₂O）、雙水分子（H₂O）2、三水分子（H₂O）3。在常溫常壓下，水為無色無味的透明液體，溫度高于 100℃呈氣態時，水主要由單水分子組成。水溫達到 0℃時呈固態冰，且體積膨脹10%。水溫在3.98℃時，結合緊密的二水分子最多，此時水的密度最大，為1000kg/m3。當水中溶有其他物質的時候，溶液的密度會相應地增高，濃度越大，密度越大。

（2）水的溫度。地球上水的溫度變化過程是一個復雜的熱傳遞過程。引起水溫上升的因素有：來自太陽的熱量、天空長、短波輻射、地殼內熱、水面水汽凝結、不同水溫區域間的水流和水運動、深水與淺水間的垂直熱交換、化學的、生物的和放射性物質產生的熱量等。引起水溫降低的因素有：水面輻射釋放、蒸發所消耗、水流帶走、水體垂直交換等。其中海洋、江河、湖泊、水庫、地下水、地下熱水等水溫變化的影響因素、溫度分布、變化情況等等均具有各自不同的特點。

（3）水的顏色。純水為無色。但自然界水體的水色，則由水體的光學性質以及水中懸浮物質、浮游生物的顏色決定。水色是水體對光的選擇吸收和散射作用的結果，因為水體對太陽光譜中的紅、橙、黃光容易吸收，而對藍、綠、青光散射最強，所以海水水色多呈蔚藍色、綠色；而水體的顏色與天空狀況、水體底質的顏色也有關。

（4）水的透明度。這是指水體的能見程度，或清澈的程度，表示的是水體透光的能力。但不是光線所能達到的絕對深度。透明度的大小，取決于光線強度和水中的懸浮物和浮游生物的多少。光線強，透明度大，反之則小。水色越高，透明度越大；反之透明度越小。

（5）天然水的成分。天然水由于與大氣、土壤，巖石及生物體接觸，在運動過程中，把其中的許多物質溶解或挾持，成為一個極其復雜的水循環體系。各種水體里已發現80多種元素。天然水中各種物質按性質通常分為三大類：懸浮物質（例如，泥沙、黏土、藻類、細菌等不溶物質。懸浮物的存在使天然水有顏色、變渾濁或產生異味。有的細菌可致病）、膠體物質（多分子聚合體，其中無機膠體主要是次生黏土礦物和各種含水氧化物。有機膠體主要是腐殖酸）、溶解物質（在水中成分子或離子的溶解狀態，包括各種鹽類、氣體和某些有機化合物）。

（6）天然水的礦化過程。該過程是指化合物溶于水，隨著水循環一起遷移，其數量、組成及存在形態都不斷變化的過程。此過程受兩方面因素的制約：元素和化合物的物理化學性質；各種環境因素，如天然水的酸堿性質、氧化還原狀況、有機質的數量與組成，以及各種自然環境條件等。天然水的主要礦化作用：溶濾作用、吸附性陽離子交替作用、氧化作用、還原作用、蒸發濃縮作用、混合作用。

（7）天然水的分類。天然水有不同的分類方法。一是按水化學成分分類（也叫庫爾洛夫分類），是用類似數學分式的形式表示水的化學成分的方法。二是按溶解性總固體（舊稱礦化度，英文縮寫為TDS）分類，天然水的TDS，綜合反映了水被礦化的程度，常以1L水中含有各種鹽分的總克數來表示（g/L），根據TDS大小，可將天然水分為淡水、弱咸水、咸水、強咸水、鹵水五類。三是按主要離子成分比例分類，例如，阿列金分類、舒卡列夫的分類等。

（8）水體的化學性質。各類水體由于環境、溫度等千差萬別，其化學成分和性質呈現不同特點。例如，大氣水的特點：溶解氣體的含量近于飽和，降水普遍顯酸性。海水最大特點之一是所含化學元素中，12種主要離子濃度之間的比例幾乎不變，海水組成的恒定性對計算海水鹽度具有重要意義。河水的水化學屬性幾乎完全取決于補給水源的性質及比例，這是因為河水流動迅速，交替期平均只有16天，河水與河床砂石接觸時間短，其礦化作用很有限。湖泊的形態和規模、吞吐狀況及所處的地理環境，造成了湖水化學成分及其動態的特殊性。地下水儲存于巖石圈上部相當大的深度（10km），構成了地下水圈，滲流速度很小，循環交替緩慢，TDS變化范圍大，從淡水直到鹽水，地下水的化學成分的時間變化極為緩慢，常需以地質年代衡量。

3.地球之水分布

地球上的水分布很廣泛，地球表面70.8%的面積被水覆蓋。水以固態、液態和氣態的形式分布于海洋、陸地以及大氣之中，形成各種水體，共同組成水圈。地球上的總水量達13.86億km³，占地球質量的萬分之二。其中，絕大部分為咸水，淡水只占全球總水量的2.53%。淡水中68.7%為冰川及永久雪蓋，30.1%為地下水，前者地處僻遠，難以利用，后者需鑿井提取，才能利用。余下的1.2%才為可以利用的江河、湖、土壤和大氣圈中的水。我們往往把海洋、河流、湖泊、冰川、地下800m深度以上和大氣層7km以內的水作為水環境的主體。

（1）海洋。是水圈的主體，面積約3.61億km²，覆蓋了地球表面約71%的面積。總水量為13.38km³，占地球總水量的96.5%，折合成水深可達3700m，如果平鋪在地球表面，平均水深可達2640m。

（2）大氣水。大氣中的水汽來自地球表面各種水體水面的蒸發、土壤蒸發及植物散發，并借助空氣的垂直交換向上輸送。一般說來，空氣中的水汽含量隨高度的增大而減少。大氣水在7km以內總量約有12900km³，折合成水深約為25mm，僅占地球總水量的0.001%。大氣水雖然數量不多，但活動能力卻很強，是云、雨、雪、雹、霰、雷、閃電的根源。

（3）地下水。地表之下儲存于地殼約10km范圍含水層中的重力水，稱為地下水。由于全球各地的地質構造、巖石條件等變化復雜，很難對地下水儲量作出精確估算。科學研究一般認為，從地面至深達2km的地殼內，地下水總儲量為2340萬km³。

（4）土壤水。是指儲存于地表最上部約2m厚土層內的水。據調查土層的平均濕度為10%，相當于含水深度為0.2m，如果以陸地上土層覆蓋總面積8200萬km²計算，那么土壤水的儲量為16500km³。地球表面生物體內的貯水量約為1120km³。

（5）生物水。地球表面生物體內的貯水量約為1120km³。

二、水是生命之源

地球上的生命作為宇宙奧秘中最神秘的環節，到底從哪里來的?又是怎樣形成如今的生命體系的呢?科學研究表明，生命起源是一個自然歷史過程，而水是地球生物起源的決定性物質，也是構成一切生物體的基本成分，更是人類賴以生存和發展的不可缺少的最重要的物質資源之一，一句話：水是生命之源。

1.生命起源的幾種假說

（1）創世說（神創論）和新創世說。神創論是把生命起源這一科學命題劃入神學領域，認為地球上的一切生命都是上帝設計創造的，或者是由某種超自然的東西干預產生的。19世紀以前西方流行神創論這一學說。近年來，在科學的高速發展的情況下，神創論的支持者為堅持這一非科學的觀點，不得不作出新的努力使圣經與科學調和，用科學知識來證明圣經的故事，如將生物學和古生物學的一些“證據”來證明上帝造物和物種不變的觀點，這就是現代的新創世說。這一學說無論怎樣修飾都是不科學的。

（2）自然發生說（自生論）。此說認為生命可以隨時從非生命物質直接迅速產生出來。如腐草生螢、腐肉生蛆、白石化羊等。這一學說在17世紀曾流行于歐洲。隨著意大利的醫生雷地和法國微生物學家巴斯德等人的實驗的成功，這一學說失去了它的生命力。

（3）生物發生說（生源論）。此說認為生命只能來自生命，但不能解釋地球上最初的生命的來源。猶如不能解釋到底是先有雞還是先有蛋的游戲一樣。

（4）宇宙發生說（自生論）。此說認為地球上的生命來自宇宙間的其他星球，某些微生物的孢子可以附著在星際塵埃顆粒上而到達地球，從而使地球具有了初始的生命。這個學說仍然不能解釋宇宙間最初的生命是怎樣產生的。此外，宇宙空間的物理因素，如紫外線、溫度等對生命是致死的，生命又是怎樣穿過宇宙空間而不會死亡呢?

（5）化學進化說（新自生論）。此說認為地球上的生命是在地球歷史的早期，在特殊的環境條件下，由非生命物質經歷長期化學進化過程而產生的。生命起源大致經歷了以下四個過程：由無機小分子物質（如氫、氨等）生成有機小分子物質（如氨基酸、含氮堿基、核糖或脫氧核糖等）；從有機小分子物質形成生物大分子物質；從有機高分子物質組成多分子體系；從多分子體系演變為原始生命，這是生命起源最關鍵的一步。這一學說因為有比較充分的根據和實驗證明，為多數科學家接受，但仍需要深入進行研究。

米勒模擬實驗（Miller’s simulated experiment）。一種模擬在原始地球還原性大氣中進行雷鳴閃電能產生有機物（特別是氨基酸），以論證生命起源的化學進化過程的實驗。1953年由美國芝加哥大學研究生米勒（S.L.Miller）在其導師尤利（H.C.Urey）指導下完成，故名。其實驗裝置如圖1-1所示。

2.水與生命起源的化學進化學說

在原始地球上，從作為構成生命最基本物質的蛋白質和核酸的起源條件和地點區域來看，水參與了生命起源的化學進化全過程。

（1）陸相起源說。這一學說認為，蛋白質和核酸形成的縮合反應是在大陸火山附近完成的。原始地球火山活動頻繁，形成局部高溫缺氧地區，從而為脫水縮合提供了極佳的條件。附近水池里的有機物形成大量的氨基酸和核酸，當水池由于高溫蒸發干枯時，氨基酸弱聚合脫水反應形成多肽等高聚物，后由雨水搬運到海洋，氨基酸和核苷酸自我裝配分別形成蛋白質和核酸。這樣，就為生命起源提供了所需的有機分子。

（2）海相起源說。這一學說認為，在原始海洋中，氨基酸可以被吸附在黏土等物質的活性表面，在適當的縮合劑（如羥胺類化合物）存在時，可以發生脫水，縮合成高分子量聚合物，進而產生團聚體和原始細胞。

（3）深海煙囪起源說。從1977年加拉巴哥斯群島洋中脊的火山噴口的發現至今，已在各大洋、部分淺海河裂谷湖泊中發現了約150余處黑煙囪痕跡。海水在深海煙囪（deep-sea vent）中經歷了巨大的溫度和化學梯度的變化，可能形成多種溶解物，包括原始生物化學物質。深海煙囪巨大的熱量，可以產生類似于大陸火山區里產生的縮合物。蛋白質和核酸一旦產生并且同處于一個獨立的分子體系，生命就算產生了。

上述三種分支學說沒有排他性，在化學進化階段并無分歧，生命的起源與進化過程充分說明，水，既是生命起源化學反應中的最基本的介質，又是生命自身最基本物質，扮演著極其重要的角色。沒有水就沒有地球上的生命，從這個意義上講，水無愧于生命之源。

3.水對生命的影響

地球上的生命與水關系密切，動物系統、植物系統、土壤系統、地球化學系統、大氣系統等都離不開水。水通過對地球氣候、地理環境等產生重要影響，從而影響地球生命生息繁衍，更是生命不可或缺的基本物質。

（1）水對氣候的影響。水對氣候具有調節作用，大氣中的水汽能阻擋地球輻射量的60%，保護地球不致冷卻。海洋和陸地水體在夏季能吸收和積累熱量，使氣溫不致過高；在冬季則能緩慢地釋放熱量，使氣溫不致過低。海洋和地表中的水蒸發到天空中形成了云，云中的水通過降水落下來變成雨，冬天則變成雪。落于地表上的水滲入地下形成地下水，地下水又從地層里冒出來形成泉水，經過小溪、江河匯入大海，形成一個水循環。雨雪等降水活動對氣候形成重要的影響。在溫帶季風性氣候中，季風帶來了豐富的水汽，形成明顯的干濕兩季。此外，在自然界中，由于不同的氣候條件，水還會以冰雹、霧、露水、霜等形態出現并影響氣候，進而影響生命群體的活動，造就生命群體的差異性。

（2）水對地理的影響。地球表面有71%被水覆蓋，從空中來看，地球是個藍色的星球。水侵蝕巖石土壤，沖淤河道，搬運泥沙，營造平原，改變地表形態。地球上因地理位置的差異，不同地區的降水和地表淡水分布很不平衡，從而影響到地表生態環境的變化，并直接影響到地球上生命群體的分布和生物鏈的循環。

（3）水對生命體自身的影響。水即是生命活動的載體，也是生命構成的重要元素。水有利于體內化學反應的進行，在生物體內還起到運輸物質的作用。水對于維持生物體溫度的穩定起很大作用。水約占我們人體組成的70%左右，每個成年人一天要消耗掉2500mL左右的水，需要攝入3000mL左右的水。水參與人體內新陳代謝的全過程，是細胞和體液的重要組成部分之一，保持著人體一定的血容量，從而影響著人體的各種器官，調節人體體溫……

總之，無論是地球生命的形式，還是生命的維持和成長，都離不開水。所以，水是當之無愧的“生命之源”。

三、水是人類文明之源

世界古代文明的發祥地都是處在大江大河流域，縱觀人類文明發展史，就是一部識水、治水、用水、護水、賞水的歷史。如舉世公認的四大文明古國：古埃及、美索不達米亞文明、古印度、黃河文明等，都是以大江大河為搖籃，并在定居農耕的基礎上發展起來的河流文明。究其原因，就是由于他們在長期的治水活動中，很好地掌握了控制河流、治理河流、保護河流、利用河流的能力，這種能力越高，文明程度就越高。否則，雖有河流，也不可能產生文明。世界上的大江大河很多，但文明古國只有四個。一方水土養一方人，農業文明的產生和發展，必須具備一定的自然地理條件，尤其不能缺少水的滋潤與哺育。

1.尼羅河文明（古埃及）

尼羅河是世界流程最長的國際性河流。發源于赤道南部東非高原上的熱帶雨林地區，全長6670km，它的下游穿越茫茫的草原和代表死亡的撒哈拉沙漠，其中2000km沒有接納一條支流，在古埃及語中，“尼羅河”是“不可能的河流”的意思，流域面積約335萬km²，占非洲大陸面積的1/9，入海口處年平均徑流量810億km³。

尼羅河流域是世界文明發祥地之一，公元前4000年代中期，這里誕生了人類有史以來的第一個文明—古埃及。流經埃及境內的尼羅河河段雖只有1350km，卻是自然條件最好的一段，平均河寬800～1000m，深10～12m，且水流平緩。在古代先民眼中，洪水是災難，但在稱為“尼羅河贈禮”的埃及，每年尼羅河水固定的泛濫，給生活在極端干旱的埃及人不僅提供了生產、生活所需的水，還給河谷提供一層富含營養的厚厚淤泥，同時，又對土壤鹽分進行充分稀釋，解決了農業中常遇到的鹽堿化問題，使土地極其肥沃，莊稼可以一年三熟，農業興起，成為古代著名的糧倉。但也由于尼羅河水的泛濫，使古埃及人必須不斷地開展農業水利建設，強化不斷變化的土地管理，最終催生了人類最早的古文明。巍巍金字塔，高聳于尼羅河畔5000年；尼羅河紙草，比公元61年中國蔡倫造紙還早1000多年；人類歷史上最早的太陽歷，是當今世界一年365天公歷的淵源；行駛在尼羅河上的古船和神秘莫測的木乃伊，標志著古埃及科學技術的高度……

尼羅河被沙漠重重包圍后，以其幾乎枯竭的“乳汁”撫育了埃及這個自然條件最為惡劣、人類文明起點最早的孤兒，對于尼羅河在埃及文明所起的作用，無論如何評價也不夸張。

2.兩河流域文明（美索不達米亞文明）

兩河是指共同發源于西南亞的亞美尼亞高原上的幼發拉底河與底格里斯河。幼發拉底河是西南亞最大河流，經土耳其、敘利亞進入伊拉克，全長2750km；底格里斯河是西亞水量最大的河流，經土耳其進入伊拉克，全長1950km。兩河流域面積共104.8萬km²。兩河在古爾奈匯合后稱阿拉伯河，長近200km，河口寬約800m，上半段在伊拉克境內，下半段為伊拉克和伊朗界河。兩河中下游河水是美索不達米亞平原的灌溉水源。航運價值主要在底格里斯河，海輪可通航近900km到阿拉伯河畔巴土拉的港口。由于兩河流域的定期泛濫，使兩河沿岸因河水泛濫而積淀成適于農耕的肥沃土壤。從地圖上看，由兩河流域及巴勒斯坦、約旦河、敘利亞等構成的、共約40萬～50萬km²大片土地好像一彎新月，史稱“新月沃土”。

兩河流域文明（也稱美索不達米亞文明）是指在新月沃土所發展出來的文明，是西亞最早的文明，也是人類最早的文明之一。公元前4000—前3000年的蘇美爾文明（史稱“早期高度文明”）時期，蘇美爾人定居美索不達米亞，其間，諾亞方舟的故事家喻戶曉，“東方的拉丁語”楔形文字在兩河流域形成，制定了世界上最早的天文歷法—“一年12個月，一星期7天”，誕生了世界上最早的學校，世界上最早的史詩《吉爾伽美什》流傳在兩河流域。至公元前2371—前2191年，阿卡德王國建立，出現了世界最早的地圖，創立了世界上第一部成文法典《烏爾納姆法典》，進入青銅時代。公元前2000—前1700年巴比倫王國時期，誕生了世界上現存的最古老、最完整的法典《漢摩拉比法典》，出現了世界上最早的60進制—“每小時60分，每分60秒”的巴比倫時間，出現了世界上最早的商業銀行，建造了“世界七大奇跡”之一“空中花園”，開鑿“漢穆拉比—萬民之富”運河，興建了無數灌溉水渠，誕生了數學史上第一條“根據水渠的矩形斷面計算水渠的澆灌水量”的公式，出現了人類歷史上最早的農業歷書《農人農歷》。公元前10世紀，建立了輝煌而短暫的亞述帝國文明。

令人痛心的是，當今兩河流域，由于戰火連綿，古老輝煌的兩河文明正經受殘酷的戰爭損毀。

3.印度河文明（古印度）

印度河發源于終年冰雪覆蓋的西藏高原，上游為中國西藏獅泉河，向西北流向印度，穿過喜馬拉雅山脈和喀喇昆侖山脈之間，接納眾多冰川，進入巴基斯坦境內后，與吉爾吉特河相匯，轉向西南貫穿巴基斯坦全境，在卡拉奇附近注入阿拉伯海。長度為2900km，流域面積約100余萬km²，其中，中國5.3萬km²，阿富汗6.7萬km²，印度35.4萬km²，巴基斯坦56.1萬km²，年流量約2070億m³。歷史上，印度河僅次于恒河，為該地區的文化和商業中心地帶。1947年“印巴分治”，分為印度和巴基斯坦，河水歸兩國共同使用。為了避免糾紛，兩國簽訂了《印度河用水條約》，規定印度使用河水系總水量的1/5，其余歸巴基斯坦使用。因此，印度河是巴基斯坦主要河流，也是巴基斯坦重要的農業灌溉水源。

印度河文明為世界上最早進入農業文明和定居社會主要文明之一。關于古印度文明開始的時間，甚至可以追溯到公元前5000年。到公元前2500—前1700年，已出現人類最早、規模最大、最繁榮的城市文明。主要包括哈拉帕和摩亨約—達羅兩大古城市以及100多個較小的古城鎮和村莊（均屬巴基斯坦境內）。兩個大城市方圓都超過5km，人口都在4萬以上。城堡內有磚砌的大谷倉和被稱為“大浴池”的凈身用建筑等，顯示了這個城市當時的富足。市區有四通八達的寬闊街道，市民的住房家家有井和庭院，房屋的建材是燒制過的磚塊。城市完整的排水系統就連現今世界上數一數二的現代都市也未必能夠達到，二樓沖洗式廁所的水可經由墻壁中的土管排至下水道，有的人家還有經高樓傾倒垃圾的垃圾管道，從各家流出的污水在屋外蓄水槽內沉淀污物再流入有如暗渠的地下水道，地下水道縱橫交錯，遍布整個城市，令人不禁瞠目結舌。

印度河文明地域覆蓋東西達1600km，南北1400km，涵蓋范圍如此之大的古文明在世界上可以說是獨一無二的。然而，印度河文明至今仍有許多未解之謎，最關鍵的是對大量出土的古印章上的文字和圖案至今無人能夠解讀。有一點可以肯定，印度河文明的特殊性和神奇性，使其過去、現在都為人類歷史的發展奉獻著無法取代的財富，它不僅是印度文化的源頭，也是人類文明史的重要一環。

4.黃河文明（古中國）

黃河全長約5464km，流域面積約79.5萬km²，平均流量1774.57m³/s，是中國第二長河，世界第五大長河。它發源于青海省青藏高原的巴顏喀拉山脈北麓的卡日曲，呈幾字形。流經青海、四川、甘肅、寧夏、內蒙古、陜西、山西、河南及山東9個省區，最后流入渤海。由于河流中段流經中國黃土高原地區，夾帶了大量的泥沙，所以它也被稱為世界上含沙量最高的河流。由于泥沙淤積，黃河的大部分河段里，河床都高于流域內的城市、農田，全靠大堤約束，因而它又被稱為“懸河”或“地上河”。在中國歷史上，黃河及沿岸流域給人類文明帶來了巨大的影響，是中華民族最主要的發源地之一，中國人稱其為“母親河”。

黃河文明的形成期大體在公元前4000—前2000年之間，前后經歷了2000年之久，形成了甘青文明、中原文明、海岱文明等古文明，其代表性的考古學文化有仰韶文化、中原龍山文化、大汶口文化，山東龍山文化、馬家窯文化等。中國歷史上的五帝（黃帝、顓頊、帝嚳、唐堯、虞舜）時代創造了燦爛的黃河早期邦國文明，可以說是華夏文明的初級階段。至夏、商、周三代，是黃河文明的發展期，大中原地區文化是黃河文明的中心。在這一歷史階段，出現了父傳子家天下的政權體制，形成了比較成熟的國家機構，制定了比較完善的禮樂制度，出現了比較規范的文字，科學技術、農業、手工業、商業貿易飛速發展，劃時代的青銅文化聞名中外，出現了中國最早的詩歌總集《詩經》和哲理豐富的《易經》等許多不朽之作。影響中國幾千年的道家、儒家、墨家、法家、兵家、名家等學派也如雨后春筍一齊涌向社會，開創了中國學術界百家爭鳴的黃金時代。封建帝國文明的歷史階段，是黃河文明的興盛期，自秦漢開始直至北宋，1000多年來，帝都文化推動著全國科學文化大踏步前進。天象歷法、農學、地學、醫學、水利、機械、建筑、冶煉、陶瓷、釀造、紡織、造紙、活字印刷等科學技術，都創造了歷史奇跡；漢賦、唐詩、宋詞以及書法、繪畫、雕塑等，都攀登上文化藝術的高峰；留傳后世的各類史書浩如煙海，記載了古往今來王朝興替以及社會發展的歷史。

黃河文明的光芒照亮了亞洲的東方，不僅在大江南北、長城內外望塵莫及，即使在當時世界范圍內，也享有極高的聲譽。