中世纪矿工的观察和旧式实验被真正的科学规律代替，这些规律早在16世纪，阿格里科拉就曾想到过，他说某些金属之间有一种神秘的联系。优秀的俄罗斯科学家罗蒙诺索夫也说过类似的话，200年前他在同一处地方发现了不同矿石，他号召化学家和冶金学家共同研究原因，并且回答这几个问题：
锌和铅为什么聚在一起？
有银的地方为什么伴有钴？
镍和钴这两种金属为什么会和铀一起被发现？
具体是什么原因让不同原子在花岗岩中按规律来分布呢？
如果说在地下深处时，是原子的性质所决定的分离规律使一团熔融物分出核和矿渣，那么面对上面那些问题时，我们又怎么解答呢？
原子结合不仅能生成液态或玻璃态的游离分子，还能生成地下深处所没有的结构，这种结构美妙而和谐，叫作晶体。之前已经说过，1立方厘米的晶体是由1×1022个原子构成，这些原子保持一定的距离排在固定的点上，形成格子状的形貌。地壳上层的薄膜就是由晶体构成的。看看周围的一切，大部分也是晶体构成的。
晶体规律决定着元素分布状况，晶体中的元素常常是可以替换的：有一部分元素可以在内部移动，可另一部分元素却在强吸引力下彼此联系紧密，这样的晶体会很坚硬，并拥有很高的机械强度，很难受到破坏。天体内部，原子毫无秩序；地面之上，原子谨遵规则。
我们现在讲到地球表层了，地球中心的势力可无法对地面原子施加影响，但是太阳还有来自宇宙的射线注意到了这些原子。原子们在这种新能量下，开始按照物理化学和结晶化学的规律重新运动起来。
100多年前，道库恰耶夫曾在圣彼得堡大学讲过对于地球表面土壤生成的规律的见解，他说气候、动植物是决定各种土壤带形成的重要因素，不仅如此，它们还决定了土壤层里各种物质原子的分布。道库恰耶夫有一句口头禅：“土壤是自然界的第四王国。”
就是在地面上，在这层薄膜上，原子变得格外复杂，它不像是在地下深处时那么安静了。复杂的地理环境约束了原子，再加上气候的变化、季节的变化、昼夜的变化和生物的作用，促使原子开始寻求新的平衡。地底是安静的，晶体在那里产生，可以分布很广；但地面却是一个变化剧烈的世界，这里有各种力量斗争，还有各种会破坏晶体的因素存在，所以地面上精确晶体的结构很少，但晶体碎屑却很多，这种碎屑拥有新的动态系统，我们称其为胶体。
地球上的造山运动和生物进化示意图
化学反应在地面上不会像在地下深处那样按部就班地进行，生成的晶体会在环境影响下变成另一种晶体，有时晶体碎屑还会熔合在一起变成新物质。除了晶体，我们周围的黏土、褐铁矿、锰矿还有各种含磷化合物，也被这些外界因素影响着。
就这样我们进入了原子史的最后阶段——生命。胶体的产生已经为之做好准备：
分子结合成了复杂结构，蕴藏着巨大的力量，活细胞慢慢地产生了。
活细胞拥有特殊的结构，原子在其中时而结合，时而分离，结果生命出现了。它是原子的一种集合形态，它让原子结构变得复杂，从最小的单细胞生物一直到人类，生命的现象已成为地面的主要现象。
就这样，原子的旅行史在生命的影响下越来越复杂。
起初只是带电质子，后来形成原子核。以后变得复杂：原子核在宇宙空间的某处，电子层围在了它的四周，这样原子产生。原子彼此结合，生成规则的几何图形，成为化合物。晶体便是这类化合物的表现形式，这种形式最有秩序，但也限制了物质的活动。但分子复杂的胶体系统是从这里开始的。
胶体又产生出活细胞；成千上万个原子组成复杂分子，出现蛋白质，使有机的世界变得复杂玄妙。
可原子还在东奔西走，寻求新形式。我们不知道，是不是还有比晶体更稳定的平衡形式，是不是有比生命物质更有力量的物质。对于自然，我们只是知道一点点皮毛，它的奥秘多着呢！
相关知识：亚历山大·洪堡（1769～?1859年），德国著名地理学家、博物学家，19世纪科学界中最杰出的人物之一。
阿格里科拉（1494～1555年），德国地质学家，被誉为“矿物学之父”。
道库恰耶夫（1846～1908年），俄国自然地理学家和土壤学家，曾任圣彼得堡大学地理学教授。创立成土因素学说、土壤地带性学说，提出土壤剖面研究法、土壤制图方法，是土壤发生学派的主要创始人。
