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  • 1 # 物理小金魚

    “汽車人,變形!”在風靡全世界的《變形金剛》中,人們就幻想出了一種全新的生命形式——矽基生命。

    我們地球上的生命,無一例外都是碳基生命,生命的基礎是碳水化合物,生命必需的蛋白質、核酸、糖等都是以碳為骨架形成的。那麼,在宇宙的其他地方,有沒有可能出現完全不同的生命形式呢?

    人們發現,在元素週期表上,碳的下方是矽,因此矽和碳的許多基本性質都相似。比如,碳能和4個氫原子化合形成甲烷(CH4),矽也能同樣地形成矽烷(SiH4),矽酸鹽是碳酸鹽的類似物等等。另外,矽和碳一樣,都能組成長鏈或聚合物,在其中它還能和氧交替排列,形成類似丙酮之類的化合物——矽酮,電影中的特異生命形態就有可能由類似的物質構成。

    矽基動物很可能看起來像是些會活動的晶體,再複雜一些,則可能出現類似機器狗和機器人那樣的生物。當然,要想進化出變形金剛這樣強大的矽基生物是相當有難度的,但如果真的有,那它們的生存能力可能是普通碳基生物無法想象的。或許,它們可以不加任何防護進入太空,它們可以耐高溫和其他各種極端的物理條件,它們可能不需要食物和排洩,而只是透過某種方式獲取恆星和行星的能量……

    如果有朝一日真的發現了矽基生命,那麼人類就要重新書寫生命的定義了。

  • 2 # 最愛科學

    這個宇宙既然誕生了碳基生命,就有可能產生矽基生命啊。

    這就好比我們地球人需要呼吸氧氣,才能生存,可是別的星球人,可能視氧氣為毒氣,需要呼吸一氧化碳才能生存。

    因為生命的形成基礎不同,所以相應的需求也會不同。宇宙這麼浩瀚,無奇不有啊。矽基生物可能根本不需要吃我們人類一樣的食物,直接進食的是能源,例如電能。

    碳基可以組成大的有機分子,這是形成生命的關鍵。矽基一樣也可以形成長鏈的大分子,如果有足夠複雜的組合,形成生命也是可能的。只是矽基生物需要的生存條件和我們人類一定有著天壤之別。地球上的空氣他們肯定不能適應,我們也無法適應他們星球的環境。

    現在人工智慧極速發展,如果未來有一天它們擁有了自主意識,那麼就誕生了新的生命形態。它們也是智慧生物的一種,和人類一樣擁有意識、擁有生命。它們就是矽基生物。需要的生存條件和我們不一樣,但是它們已經是一個新的物種了,不再是人類的附屬。

  • 3 # 軍機處留級大學士

    許多對外星生命的探索都集中在發現與我們相似的生命跡象——液態水的可用性,或者由碳(地球上生命的基礎元素)製成的複雜化合物的存在。但是如果生命可以由不同的東西構成呢?

    元素週期表中有一種元素非常接近碳,有人認為這可能是生命的另一種化學基礎。我們更習慣於在電腦晶片、沙子和潤滑劑中找到它。矽基生命形式看起來可能是什麼樣的生命?

    地球上的生命

    地球上所有已知的生命都是基於碳元素。它是宇宙中第四豐富的元素;在我們的身體裡,它約佔我們質量的18.5 %。它是脂質等生物分子的重要組成部分,蛋白質碳水化合物和核酸。

    碳的重要性源於其豐富的化學成分。每個碳原子可以與其他原子形成四個鍵,為構建複雜分子釋放出無數可能性。例如,它可以形成長而穩定的鏈——碳氫化合物——這種鏈存在於細胞膜中。它也可以很容易地與氧形成和斷開鍵,這發生在呼吸從食物中釋放能量。

    複雜的化學和科幻生物

    在週期表中,矽剛好位於碳的下方。像碳一樣,它也可以同時與其他四個原子形成鍵,形成長鏈(聚合物),並與氧結合。地球上有大量的這種元素——事實上,它是地殼中僅次於氧的第二豐富的元素。

    正是矽和碳之間的這些化學相似性孕育了矽基生命的概念。在科幻小說中,它無疑被證明是生命的沃土:幾十年來,矽基生命形式一直是科幻小說中的寵兒,從有知覺的晶體到岩石、熔岩生物和排洩矽塊的外星人。然而,矽和碳化學之間的一些重要差異意味著我們不太可能很快被這些生物入侵。

    雖然矽可以形成鏈,但這些鏈不像烴鏈那樣穩定;矽也不具備碳容易與氧形成和解除化學鍵的能力。當能量在呼吸過程中從碳化合物中釋放出來時,它被“氧化”,廢物是二氧化碳——一種容易排洩的氣體。當矽化合物經歷同樣的過程時,固體二氧化矽會作為副產品產生——不太容易去除,儘管排洩磚塊的科幻外星人似乎有答案。

    一個勇敢的新世界?

    複雜的碳化學對地球條件下的生命非常有利。然而,這並不意味著矽基生命形式在不同的行星環境下是不可能的。

    理論上,遙遠的星球可能有利於矽化學而不是碳化學的環境條件。例如,矽鍵在高溫下比碳穩定得多。或許矽基生命可能出現在對碳基生命來說太熱的星球上。

    會是什麼樣子?

    如果矽基生命形式確實存在,我們將如何尋找它們——我們甚至能識別什麼時候找到它們?尋找矽基生命肯定不容易;未來的宇航員不會跌跌撞撞地穿過岩石怪獸的足跡或矽生物的沙質排洩物。

    基於矽的生命形式可能非常原始,其存在的跡象更加模糊——比如矽分子群出現在意想不到的地方。它甚至可能在行星表面找不到——行星內部非常熱、富氫、貧氧的條件可能更有利於複雜的矽化學反應。

    在尋找其他星球上的生命時,也許事實會比科幻小說更奇怪。

  • 4 # 紅塵詩俠

    時間與生命/李文冠成於2019/3/17/晚九點

    1/ 時間,時間是智慧規律性,邏輯性和因果性的指向性和向量性特徵,被生命表徵,感知和歸納為單向流動的特性,並以空間位移為單位和標誌。

    2/生命,​生命是智慧對自己時間特性的二次對映。所以生命,1,有智慧特性;2,生命有虛無性,生命本身既無動機,也無目的;3,因為是二次對映,所以它表現為與智慧時間性的雙螺旋耦合與相差,不可以同步進行;4,生命的時間性是永恆的,但又是週期性的,萬物負陰而抱陽,衝氣以為和。個體生命出現後,會產生自我意識,也就是智慧體系的冗餘,也就是命。性命交關,指的是生命體智慧性和冗餘性的相生相剋。而性命雙修,就是生命個體意識,即冗餘對智慧體的模擬與增生。即個體生命意識企圖在性命交關的過程中,利用生產與生殖資訊,完成智慧體再造的華麗轉身。人類生產就是為了延續生命,由於被時間剋制,只能成住壞空輪迴,但人類被賦予了DNA,也就是智慧的時間連續性,聰明或者說個體生命意識強烈的個人,感知到了智慧的存在,也有的感知到了DNA的時間連續性,於是出現了修性和修命成就智慧的法門。世上所有的信仰和法門皆可使得生命體在不同程度上的從冗餘成為成就智慧,即永生或者成就仙道佛(包括祖宗家神信仰和共產主義信仰)

    天地萬物生於有,有生於無,有,就是人類體會到的時間​,無,就是智慧,因為她只是一種屬性和格局,什麼東西都不是。哈哈。

  • 5 # 小宇堂

    矽烷是氫和矽的化學化合物,類似於烷烴,與水高度反應,長鏈矽烷自發分解。而矽-氧原子交替連線而成的聚合物(統稱為矽酮)比矽-矽直接相連的分子更穩定。而有人提出,在富含硫酸的環境中,有機矽化學物質比對等的碳氫化合物更穩定,就像在一些外星區域發現的那樣。因此似乎在高濃度硫酸的環境中,更可能存在矽基生命。在硫酸為主體的液體以及大氣中生活的矽基生命可能是一個搜尋的方向。

    矽化合物可能在不同於類地行星表面的溫度或壓力下的其他星星上具有生物學活性,以與碳直接相似或不太直接相似的形式。例如:多矽烷醇,這種化合物對應著糖的矽化合物,可溶於液氮,這表明它們可以在非常低溫的生物化學中發揮作用。因此,矽基生命可能在一些具低溫環境的行星上搜尋。

    矽基生命的探索

    截至1998年,在星際介質中確定的分子種類中,84種基於碳,而只有8種基於矽,而在這8種化合物中,有4種還同時含有碳。碳與矽的宇宙丰度大約為10比1——這可能表明整個宇宙中存在更多種類的複雜碳化合物,而為構建矽基生物的基礎要少得多。雖然地球和其他類地行星實際上矽元素丰度遠超碳元素(地殼中矽與碳的相對丰度大約為925:1),其陸地生命也是以碳為基礎的,這些生物使用碳代替矽的事實可能證明矽似乎不太適合類地行星上的生物化學。其原因可能是矽在形成化合物方面不如碳通用,矽形成的化合物不穩定,並阻止熱傳導。所以可能矽基生命不大可能生活在類似地球的行星上。

    矽基生命面臨的另一個問題是:矽的主要氧化物——二氧化矽(SiO2,沙子的主要化合物),二氧化碳的類似物,在水是液體的常溫下是難溶性的固體(溶解度極低),這使得它很難進入水基生化系統。二氧化矽的另一個問題是它應該是矽基生物有氧呼吸的產物,如果矽基生命形式使用氧氣“呼吸”的話。這就像地球上的生命一樣,那麼它很可能會產生二氧化矽作為其呼吸的副產品。但是二氧化矽是一種固體,而不是一種氣體,這樣矽基生物的排洩器官就要與碳基動物的肺部以及碳基陸生植物的氣孔完全不同。雖然其吸氧器官或多或少可以具有可比性,但二氧化矽的排洩則完全不能像陸生碳基生物的吸氧過程一樣進行。人們可以想象矽基生物的排洩器官可與我們熟悉的腎臟相比,在這種假設的生物化學情況下,它可以排出某種矽酸鹽凝膠——類似陸生碳基生命體排洩廢棄氮化合物(主要以尿素的形式)的情況。或者矽酸鹽化合物也可能會以固體形式排出,就像地球上一些透過鼻孔排洩尿素的沙漠蜥蜴。

    地球上的矽基生物候選

    即便如此,生物二氧化矽也被一些地球生命所使用,例如矽藻的矽酸鹽骨架結構。

    上圖:地球上的矽藻,其外骨骼不是碳酸鹽質,而是矽酸鹽質

    上圖:來自海洋紅嗜熱鹽菌細胞的細胞色素c蛋白的結構顯示在中心附近結合的鐵(紅色)。 研究人員使粉紅色區域的氨基酸發生了突變,提高蛋白質的碳-矽鍵的形成能力。

    自從20世紀60年代後期微處理器問世以來,這些機器通常被歸類為計算機(或計算機引導機器人),並歸入“矽基生命”,即使這些處理器的矽背襯矩陣幾乎不像他們的創造著過著一種“溼漉漉的生活”。

  • 6 # 你需要更多的高能瓦斯

    科幻小說當然可以隨便寫了。

    但是所謂的“矽基生物”有其科學意義。

    我們說生命的基本特徵就是繁衍自己延續自己,像水母,已經在地球上繁衍幾億年了。

    如此說來,我們人類製造的機器也是可以實現繁衍自己的,從某種意義上來說,這也可以稱之為“生命“吧,因為“繁殖資訊”需要記錄在半導體上,因此可以算作所謂的“矽基生物”。

    如果發明出來這種會自我複製繁衍的機器將是一件挺可怕的事情。

    科學家估計,如果銀河系中有智慧生命發明出一種探測器,且能夠從其他行星和小行星開採原材料並製造自己的複製品,探測器和它的複製品再不停地複製自己,探測器的數量就會呈指數增長——由1個變為2個,2個變4個,進而變成8個、16個,像病毒一樣不斷複製,在短短1000萬年內,銀河系內將佈滿這種可怕的機器!

    這個觀點可以算作費米悖論的一個例項。

    費米悖論是說如果有外星人,按照時間估計,現在至少也應該在地球上留下一些證據了。

    但為什麼到目前還沒有任何直接證據能夠證明存在外星人呢?

  • 7 # LabelMan

    Hi 所謂生物都是從無到有從簡單到複雜慢慢進化出來的。筆者認為,其實以矽位基礎的生物一直就在我們身邊,那就是那些智慧電子裝置。只不過從生物的角度來講他們還只是一些單細胞生物罷了。而如今,科學的不斷進步,人們對於人工智慧的探索越來越深入。當電腦有了自己的思考方式之後,那麼其實這些有自主意識的電子“產品”也可以改名位電子“生命”了。而到時候,那些晶片也就成為了他們的大腦,他們的神經元。可以說大家討論的矽基生命其實就是人類創造的最完美的高智慧生物。而人類會不會因此而淘汰就不得而知了。

  • 8 # 浪仔001

    如果是人工智慧呢。假設未來,地球ai毀滅人類,並毀滅一切生命,地球環境如金星一樣。那麼如果地外生命體(也是人工智慧)那他得出的結論,就是地球是矽基生命。

  • 9 # huiy0082

    不可能有矽基生命,因為地球有大量的矽,但並沒有出現矽基生命,連最基本的有活性的矽病毒都不存在。地球上沒有的,太空中也不可能有。

  • 10 # 普慈賢

    矽鍵在高溫下比碳穩定得多。或許矽基生命可能出現在對碳基生命來說太熱的星球上?或者是熾熱星球的大氣層下?甚至熔岩下面?

    以此類推,我們地球內部也有可能存在矽基生命,例如深海里的火山口就有可能存在矽基生命?沿著火山口一直往下走,在地球的內部也有可能存在矽基生命……

  • 11 # 丿藍羅蘭王丿

    矽雖然和碳形成結構化學形式差不多!不過很多是晶體化!也就說所謂的矽基生命,會以晶體結構展現!比如:LOL中的冰鳳凰效果差不多!

  • 12 # sms6175702491

    最基礎的生命叫智慧 無形無色卻真實存在 用佛教語言叫如來藏 不生不滅 永存 其實到如來藏這個層次 生命都是假的根本沒有生命

  • 13 # 思維無邊

    矽基生命和碳基生命在外形上並沒有太大的差別,他們的存在形式和咱們一樣也是光電訊號和量子糾纏,前者是大多數種類的生命不可缺少的而後者是所有生命都不可缺少的。

  • 14 # 來看世界呀

    就這麼說吧,這個問題沒有任何人知道。碳和矽存在化學性質的相似性,而所謂的“矽基生命”只是科學家根據碳與矽性質的相似性推測出的生命形式,它並不一定實際存在。

    所以說矽基生命到底是什麼樣的沒人知道,我們只能透過矽這種碳的同族元素的性質來推測。碳是因為其化學性質比較活潑,所以可以和氫、氧、氮、磷等元素構成構造複雜的有機物,而有機物的結構決定著有機物的功能,酶的功能就和自身的結構有關,還有抗原抗體反應,都是類似於鑰匙插鑰匙孔,蛋白和另一種蛋白相互匹配才可以發生的。碳基生命由於碳的活性,導致碳基構成的核酸也變得十分多樣,它可以在外界影響下而變異,而變異則是生物進化的動力,它為生物提供了多種多樣的基因型別,生物因為基因型別多所以有了多樣性。

    矽因為和碳是同族元素所以某些性質相似,允許在更為苛刻的環境中矽也可以像碳一樣構成生命的基礎,但是難度應該是非常高的。矽在現代社會中也有很重要的作用,它的化合物可以拿來做玻璃,也可以拿來做電路板,可是這些都是因為矽化合物的性質穩定。矽的化合物很難溶解在有機或者無機的溶劑中,因此矽化合物可能生成的物質型別就比碳少得多。而目前科學家對碳基生命的瞭解,認為生命是“無中生有”,是因為物質的自由碰撞反應誕生的,可是這樣的程序也必須一種相對活躍的物質才可以發生,金剛石它萬年後還是金剛石,性質太穩定了。

    矽基生命是推測得來的,現代人類也無力在實驗室中創造一種基於矽的生命,所以這種生命形式在宇宙中是否存在沒人知道,科學家們也不知道。基於矽的性質,我們可以假設矽基生命存在的情況下,矽基生命的物質需求。既然類似於碳,矽基生命適是以矽為基礎物質構成,那麼矽這種元素在此種生物的生長髮育繁殖中必定佔據重要的作用,它需要以大量的矽基有機物為食物才能滿足自身的生長髮育,也必須有以矽為基礎的色素物質,例如綠色素等,它們可以將光能或者化學能轉化為生物可以利用的形式,可是這種物質的生成比碳難得多,至少在現有的有機物中沒有發現。

    反過來想,地球的矽儲量也是很豐盛的,可是地球上卻偏偏誕生了以碳為基礎的生命,而矽化合物在生物體內的存在量很低,矽的化合物更多的是人類認識到自然的某些性質後拿來用來製造某些材料,就連生物也難以分解矽化合物,有科學家認為人類消失後數百萬年依然可能有人類拿矽化合物創造的事物。矽化合物性質的穩定使得它很難承擔構成生命的重擔,至少迄今為止人類沒有發現某種生物以矽為主,在宇宙中發現了很多碳基有機物,也沒有發現以矽為基礎的複雜的化合物,所以矽它本身就不行嘛,它辜負了人類的期待。

    若是有某種生物以矽為基礎,那麼這種生物的生長髮育繁殖估計會是很緩慢的,雖然宇宙中以矽為基礎的化合物很多,比如二氧化矽,比如矽酸鹽石頭等等,可是要以矽為核心構造類似碳基有機物那麼複雜的物質,也是很難辦的。文末再重提一次,矽基生物只是人類的推測、想象,它不是實際存在的,所以探討它是何種組成形式沒什麼意義。

  • 15 # 獵奇動物社

    所有已知的地球生物都是碳基生物,碳基生物的意思就是以碳元素為有機為基礎的生物,而矽基生物不過是科學家設想的一種生物,它是以矽元素為有機物基礎的生物。那麼,如果矽基生物存在的話,它們是以什麼形式存在的呢?我們簡單的來探討一下這個問題。

    矽基生命假說

    之所以說現存地球上已知的生物都是碳基生物,是因為所有地球生物體內氨基酸的連結元素就是碳元素,也就是連結氨基和羧(suo)基的就是碳元素。但是,在地球生物體內,含量最多的並不是碳元素,而是氧元素。我們以人為例,佔據人類質量65%的是氧元素,而碳元素只排在第二位,佔比18%。雖然碳元素不是生物體內最多的元素,但是它除了是細胞結構必不可少的元素外,在細胞乾重中碳元素的質量分別佔約44%(植物)和56%(動物),因此,碳元素對於地球生物來說是最重要的生命元素,這也是地球生物被稱為“碳基生物”的主要原因。

    弄清了碳基生物的概念,矽基生物就很好理解了,它就是將連線氨基和羧基的由碳元素,變為了矽元素。最早提出矽基生物概念的是德國的天體物理學家儒略·申納爾,他在1981年的論文中首次提出了可能會有以矽元素為基礎的生物存在的可能性。理由是,在宇宙中有許多溫度很高的星球,而對於碳基生物而言高溫的星球顯然不是宜居的,但是,矽元素與碳元素的化學性相近,而且相對碳元素,矽元素的耐高溫性更強,而這就是我們電腦的CPU和風扇間要塗一層矽膠,而不是其他物質的原因。

    從這個角度看,假如宇宙中有其他生物的話,它們是矽基生物的可能性還是很高的。

    矽基生物如果存在的話,它們是以什麼形態存在的?

    首先,碳基生物必須攝入含碳的食物才能夠維持正常的生命體徵,同樣的,矽基生命必須也要以含矽的食物為食,不過,從目前科學對宇宙的探索看,矽元素在宇宙中含量較低,因此,即便是矽基生物存在,它們的數量也比較的少,當然也不排除它們在我們沒有探測到的星球上,而這個星球上富含矽元素的可能性。

    其次,碳基生物之所以能夠存在就是因為碳元素與氧極容易結合,而結合後的二氧化碳是一種氣體,可以直接被新陳代謝掉。但是,矽基生物就不同了,矽元素與氧也容易結合,而且結合後的二氧化矽是固體,這就代表著,矽基生物呼吸或者是進食都會在身體中產生大量的固體,而這些固體很難排出體外,而且穩定性極強(熔點為1650℃左右)。而解決這個問題,最好的辦法就是星球上的溫度高於二氧化矽的熔點,此時二氧化矽呈液態,才更有助於它們排出這些“垃圾”。

    最後就是結合了。在地球上碳基生物有各種各樣的形態,這是由什麼決定的呢?還是碳原子。碳原子小到我們無法觀察到,但是正是這些看不見的原子組成了分子,而讓它們組合的就是化學鍵。碳原子與矽原子都有4個化學鍵,這就是它們組合的方式。不同的是碳原子在結合時(碳基化合物具備不對稱性),因為不對稱性出現了左旋和右旋,這就使得分子有了形狀,這些簡單的分子再合成高分子時,同樣也會產生不同的形狀,此時,碳基生物的形態多樣性就有了。

    矽原子雖然和碳原子一樣都有4個化學鍵,但是矽原子比碳原子多了一個電子層,這就導致了矽原子在結合時相當的不穩定,而且矽基化合物具備對稱性,所以它們也就沒有了左旋右旋,進而它們的形態也較為單一。並且矽原子因為不穩定性很難形成長鏈,也就無法形成較大的大分子。

    基於以上的分析,如果矽基生物存在,幾乎可以肯定地說它們生活的星球上一定是高溫的,在如此高溫的條件下,它們要想形成穩定的形態,那麼就需要身體組成的其他部分的熔點要高於二氧化矽。因此,它們要麼是由穩定性極高的物質組成的小個體(矽鏈比較的短),要麼是液態甚至是氣態的存在。這是一個可能。

    看到這裡,有些小夥伴會問:矽基生物有沒有可能不需要呼吸呢?這個問題也比較有意思,但是隻要是生命就要活動(肢體活動或者是生命活體),活動就需要能量,能量是透過物質交換完成的,也就是說呼吸是矽基生物也無法避免的。

    不過,從化合物的角度看,雖然二氧化矽是固體,但是矽基生物生活的環境也不一定有氧氣,如果沒有氧氣,呼吸也不會產生二氧化矽,此時,矽基生物的形態又變了。因為,如果它們生存的星球上有氟的話,矽與氟能夠產生四氟化矽,而四氟化矽在乾燥的環境下是氣體存在的。

    這個假設即滿足了乾燥(高溫),又解決了呼吸成為固體的問題。所以,如果是這樣的矽基生物的話,它們雖然滿足體型不大,形態單一,但是好歹也能成為像機器人一樣的固態。

    總結

    矽基生物只是科學家提出的一個假說,到目前為止,沒有任何的證據表面矽基生物的存在,當然,我們也不能完全否認它們的存在。假如它們存在的星球上有氧氣的話,它們大概是液體甚至是氣態的,假如它們存在的星球上沒有氧,有大量的氟的話,它們則有可能是固態,不過,不管是哪種形態,它們的形態並不穩定,而且體型也很小。

  • 16 # 漫步科學

    矽基生命是以矽和矽的化合物為物質構成的生命體,矽基生命的概念最早出現在十九世紀,除了矽基生命外也有推測認為宇宙中可能還有硼基生命等多種生命形式。矽基生命常見於各類科幻作品中,但是在現實宇宙中我們並沒有發現任何矽基生命的痕跡,在我們的地球上,地殼中元素的含量排名為氧、矽、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂,雖然矽的排名遠遠高於碳,但是地球上所有的生命都是碳基生命而非矽基生命,這似乎並不合理。

    我們知道碳基生命是以碳元素為基礎的生命形式,碳元素最多可以具有四條化合鍵,進而形成非常複雜的化合物,從最簡單的有機物甲烷到複雜的DNA,都是以碳為基礎,因此我們可以說碳是生命之本。矽元素同樣屬於碳族元素,也可以形成四條化合鍵,但是和碳元素相比矽元素的化合鍵穩定性較差,難以形成長鏈結構。除此之外,我們知道生物體本身可以看做是各類複雜的生化反應集合,而水則是維持各類生化反應的必要溶劑,但如果將矽基化合物放入水中,則化合物中的矽-氫鍵和矽-矽鍵反而非常容易被破壞,難道矽基生命是變形金剛?

    隨著科學技術的發展,計算機與人工智慧技術突飛猛進,而廣義的矽基生命就涵蓋了依靠矽晶片為核心的人工智慧生命,因此從一定意義上來看,機器生命或許可以算是矽基生命的一種形式。

    感謝瀏覽。

  • 17 # aging74755260

    這個事情,屬於科幻題材,不必當真。不過是原子構成分子時,共價鍵作用方式的延伸。週期表內,碳,矽,鍺,錫,鉛族的一類共性。目前,好像並沒有矽鏈生成物。只有單質及其化合物的晶體吧。

  • 18 # 四野的

    “矽基生命”是依賴於電磁波射線為能量而非如“碳基生命”依賴於蛋白質氨基酸有機能量維繫生命的,現在的手機電腦智慧終端等電子裝置;包括已在太陽系邊緣的探索號飛船都是初級“矽基生命”的形式,未來它們會演化為可遞代的真正的“矽基生命”,它們將可以穿越時間和宇宙空間。

  • 19 # 優美生態環境保衛者

    隨著科學技術水平的不斷提升,特別是近百年來,人類對生命科學、空間科學的認知水平呈現迅猛的發展之勢,許許多多地外探測器和高精尖天文觀測裝置的投入使用,大大拓寬了我們對宇宙的觀測視野和深度廣度,我們不但對太陽系、銀河系甚至可觀測宇宙的發展和演化有了一個比較完整的認知體系,同時也對生命起源模式以及支撐生命形態形成發展的條件有了比較清晰的掌握。但是,遺憾的是,截至目前,我們還沒有在地球以外發現任何生命存在的有力證據,更沒有發現任何一個地外生命形式。

    我們都知道,地球上的所有生命體,都是碳基生命。我們對碳基生命體的結構和發展演化的條件、路徑和驅動力等方面,可以說“瞭然於胸”,而我們出於習慣性的思維,在探索地外生命形式時,更傾向於以碳基生命的存在條件為出發點來進行判斷,畢竟我們對諸如矽基、磷基等其它理論上可以存在的生命形態,知之甚少。那麼,我們目前在地球以外還沒有發現其它生命形式,是否表明我們一開始的出發點就是錯誤的呢?

    碳基生命所必需的條件

    在認識矽基生命之前,有必要再對碳基生命存在所必需的條件進行一下梳理,其中最核心的因素,主要表現在以下幾個方面:

    一是適宜的溫度區間。由於碳基生命的存在,離不開蛋白質和核酸的穩定,而這些以碳為主要組成物質之一的有機質,如果要穩定保持形態和活性,必需一定的適宜溫度區間,一般這個區間是零下30到零上40攝氏度之間,超過這個區間,無論是蛋白質還是核酸,其生物活性就會大大受到抑制,達到一定程度後還會出現變性甚至分解,生命形態也就無法形成。而-30到40攝氏度的適宜區間,就需要生命體存在的星體,與恆星的距離要正好處在星系的宜居帶之內。

    二是要有液態水。液態水的存在,和適宜的溫度區間緊密相連,其實光有適宜的溫度區間還不夠,必須這個星體上要有大量液態水的存在,因為無論是生命體細胞的構成、新陳代謝的過程、營養物質的傳輸、體溫的保持和調節等等,都離不開液態水的參與。

    三是穩定的大氣層環境。在星體的周圍,如果擁有穩定且氣體濃度適宜的大氣層,那麼就會推動這個星體上的水分、物質的迴圈流動。另一方面,由於碳基生命體細胞組成物質中,除了碳之外,氧元素也是重要的組成物質之一,所以大氣層中最好有一定濃度的氧氣,從而直接為好氧生物、間接為厭氧生物提供新陳代謝和生長髮育所必需的物質條件。當然,濃度適宜的大氣層,還可以有效減少地外天體對該星體的撞擊頻次,絕大部分的小行星或者彗星,在進入大氣層之後,由於與大氣層的劇烈摩擦而“燃燒”殆盡。

    四是穩定的磁場環境。星體擁有穩定的磁場環境,可以最大限度地阻擋來自恆星高能粒子的衝擊,使這些高能粒子在到達星體表面之前,大部分部反彈或者引導到星體的兩個磁極附近,從而有效降低高能粒子對地表生命體組成中有機物質的衝擊,達到保護生命體的目的。

    矽基生命到底是什麼東東?

    地球上的碳基生命形式,是以有機物質為基本組成,這些有機物質中以碳和氧為核心元素。由於碳元素擁有4個化學鍵,可以和其它元素組成穩定的大分子長鏈結構,繼而形成生命體所必需的蛋白質、核酸、脂類、糖類等生命單元。

    矽元素和碳元素具有一定的相似性,也擁有4個化學鍵,那麼在理論上也就可以與氫元素形成矽烷、與氧形成二氧化矽以及矽酸鹽、與氧和碳等物質形成矽酮等等。如果在高溫環境下,矽與氧元素聚合形成矽酮,則具備形成矽基生命體的“骨架”條件,繼而聚合成大分子的矽基生命形式。

    據有關科學研究機構推測,如果存在矽基生命,那麼它們的存在形式可能是一些能夠自由活動的晶體,由類似玻璃纖維組織在一起,全身透明,可以在高溫高壓環境中生存。那麼,為何在很多富矽的星球上,我們沒有探測出矽基生命形態存在的證據呢?

    矽基生命的“先天性缺陷”

    雖然矽基生命在理論上可以存在,但是與碳基生命相比,無論是組成結構還是生理代謝等方面,都存在著不可避免的先天性缺陷,比如:

    無法形成太長的大分子鏈。以矽元素為核心的聚合物質,比如矽烷矽,其中的矽原子數量最高只能到8個,而且結構還非常不穩定,化學鍵非常容易斷裂。同時矽元素之間的化學鍵、矽元素與氧元素之間的化學鍵,在遇到O-H或者N-H等氫鍵給體的物質時(比如水、氨氣等),也非常容易斷裂。這種情況,極大限制了矽基體聚合成更大分子的可能性。

    代謝途徑受到很大地抑制。碳基生命體中的水、二氧化碳等物質,具有很強的流動性,可以很好地參與機體的新陳代謝,而且代謝途徑暢通,效率非常高。由於矽基體害怕水,不能用水作用為營養物質傳輸和新陳代謝的媒介。另外,矽元素如果參與代謝,那麼代謝的產生大多數都是固態,比如二氧化矽,那麼如果將這些固態的代謝產物快速排出體外,也是一個很難迴避和處理的問題,除非矽基生命所生活的環境溫度高於二氧化矽的熔點、同時矽基體本身組成物質的熔點還要高於環境溫度,顯然這樣的條件非常苛刻。

    能量的貯存和利用也是一個大問題。碳基生命能夠利用酶來控制機體內碳水化合物的合成以及能量的釋放,這些酶通常具有左旋或者右旋的特性,這也造就了有機分子可以具備不同型別的形狀,繼而碳基生命體的外觀千差萬別,形成了豐富的生物多樣性。但是,像矽烷類物質及其衍生物的穩定性較低,形成不了具備左旋或者右旋特徵的化合物,也就失去了可以控制和調節新陳代謝、控制能量貯存和利用的聯動反應機制,因此不能進行高效的複雜生理活動。

    矽基生命形態的兩種“設想”

    一種是生活在高溫的星體表面,環境溫度高於二氧化矽的熔點,身體組成物質的熔點要高於環境溫度,“有機體”中矽鏈原子數量等於或者低於8個,是名副其實的短鏈小個體。或者矽基生命體本身就是以液態或者氣態形式存在的。

    另一種是生命體的機體組成不是以矽和氧為骨架,而是矽和氟為主體,機體參與新陳代謝的重要物質是氟、四氟化矽,這樣就解決了矽基物質怕水、代謝產物為固態的矛盾,因為氟氣本身和氧氣都具有很強的氧化性、四氟化矽為氣態便於高效排出體外。那麼,在矽、氟含量都較高的星體上,或許存在著這種形態非常單一、且個體不大的固態生命形式。

    但是,從總體上看,宇宙中矽基生命存在所需的條件還是相當苛刻的,從現有認知體系來看,宇宙中存在矽基生命的可能性非常低(但我們不能說完全沒有,畢竟我們的探測技術以及科學技術水平仍然有很大的侷限性)。不過我們應該看到,除了矽之外,像磷、硼這兩種元素,無論是它們與氫形成氫化物的能力、還是自身化學鍵的連線能力和穩定性,都要明顯強於矽,說不定在將來,磷基生命、硼基生命或許要比矽基生命更早地被我們發現呢。

  • 20 # 一名普通老百姓

    矽基生命是可能存在的。

    環境決定一切,對碳基生命來說,合適的溫度與充足的多樣性元素是根本,矽基生命也一樣。

    生命的根本屬性是主動與外部環境進行能量交換,能量的交換方式有很多種,但還是以流體的方式最為簡便,能夠滿足矽基生命的流體物質其實有很多,不過前提是在高溫高壓的環境下。

    那麼也就是說,矽基生命最大可能存在於擁有高溫及濃厚的大氣層的行星,這種行星在銀河系內很多,甚至在太陽系內就存在,至於到底是怎麼維繫生命形態的,目前的猜測還不完整,無法有一個準確的定論。

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