首頁>Club>
5
回覆列表
  • 1 # 二次元的流星雨

    不知道,可能存在。已知的宇宙生命都是C基生命,但人類對宇宙的探索還遠遠不夠,所以不排除矽基生命存在的這個可能。當然,別把變形金剛當成矽基生命,他們更像是有生命的機器人而不是所謂的矽基生命。

    矽基生命

    矽基生命是碳基生命以外的生命形態,這個概念早在19世紀就出現了。1891年,波茨坦大學的天體物理學家儒略申納爾(Julius Sheiner)在他的一篇文章中就探討了以矽為基礎的生命存在的可能性,他大概是提及矽基生命的第一個人。這個概念被英國化學家詹姆士ㄠ默生雷諾茲(James Emerson Reynolds)所接受,1893年,他在英國科學促進協會的一次演講中指出,矽化合物的熱穩定性使得以其為基礎的生命可以在高溫下生存。

    中文名

    矽基生命

    外文名

    silicon-based life

    實質

    以矽為有機質基礎的生物

    存在可能

    理論上是有可能存在的

    人物

    儒略申納爾(德國科學家)[1]

    早期思考

    三十年後,英國遺傳學家約翰·波頓·桑德森·霍爾丹(John Burdon Sanderson Haldane)提出在一個行星的深處可能發現基於半融化狀態矽酸鹽的生命,而鐵元素的氧化作用則向它們提供能量。

    因為它在宇宙中分佈廣泛,且在元素週期表中,它就在碳的下方,所以和碳元素的許多基本性質都相似。舉例而言,正如同碳能和四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,三氯矽烷(HSiCl3)則是三氯甲烷(CHCl3)的類似物,以此類推。而且,兩種元素都能組成長鏈,或聚合物,它們並在其中同氧交替排列,最簡單的情形是,碳—氧鍊形成聚縮醛,它經常用於合成纖維,而用矽和氧搭成骨架則產生聚合矽酮。所以乍看起來矽的確是一種作為碳替代物構成生命體的很有前途的元素,且有可能出現一些特異的生命形態就有可能以類似矽酮的物質構成。矽基動物很可能看起來象是些會活動的晶體,就如同迪金森和斯凱勒爾(Dickinson and Schaller)所繪製的如下想象圖一樣。這是一隻徜徉在矽基植物叢中的矽基動物,這種生物體的結構件可能是被類似玻璃纖維的絲線串在一起,中間連線以張肌件以形成靈活、精巧甚至薄而且透明的結構[2]。

    質疑

    但是矽基生命的存在的可能性卻受到許多缺陷的威脅:當碳在地球生物的呼吸過程中被氧化時,會形成二氧化碳氣體,這是種很容易從生物體中移除的廢棄物質;但是,矽的氧化會形成固體,因為在二氧化矽剛形成的時候就會形成晶格,使得每個矽原子都被四個氧原子包圍,而不是象二氧化碳那樣每個分子都是單獨遊離的,處置這樣的固體物質會給矽基生命的呼吸過程帶來很大挑戰。

    不過有人提出質疑,“造物主”可以在創造這種生物體系時對它們的能量收集方式進行“創新”:這種生物同時“吃”產生能量所需的兩種(也可以是多種)物質,分開儲存於體內,這兩種(或多種)物質完全可以不是氣體。產生成分為矽化合物的廢物後也可以用磷酸(或氟化氫等活躍物質或專門與矽產生反應的反應後生成液體或氣體的物質)組成的“血液”和化學性質特別穩定的血管組成內迴圈系統,雖然這種迴圈系統並不是矽基的卻是可能的。這樣看來沒有呼吸系統的生命也是可能的,並且對於碳基生命也是可行的,但顯然這種形式顯然是低效的,因為碳基生命為了適應地球大自然而選定了呼吸這種形式。

    有人認為,矽可能不能像碳一樣產生眾多的具有左旋右旋特徵的化合物,只要是生命形態,就必須從外界環境中收集、儲存和利用能量。在碳基生物這裡,儲存能量的最基本的化合物是碳水化合物。在碳水化合物中,碳原子由單鍵連線成一條鏈,而利用酶控制的對碳水化合物的一系列氧化步驟會釋放能量,廢棄物產生水和二氧化碳。這些酶是些大而複雜的分子,它們依照分子的形狀和左旋右旋對特定的反應進行催化,這裡說的左旋右旋是因分子含有的碳的不對稱使得分子出現左旋或者右旋,而多數碳基生物體內的物質都顯示這個特徵,正是這個特點使得酶能夠識別和規範碳基生物體內的大量不同新陳代謝程序。然而,矽沒能象碳這樣產生眾多的具有左旋右旋特徵的化合物,這也讓它難以成為生命所需要大量相互聯絡的鏈式反應的支援元素。即它不能像類似碳基生命一樣識別和規範碳基生物體內的大量不同新陳代謝程序,把儲存的能量釋放出來。

    思考推論

    1.基本描述

    雖然這點不會因此排除矽基生命存在的可能,但存在大量液態水的星球肯定是排斥矽基生命的。

    儘管從生物角度看,找到矽基生命的可能性很渺茫。但矽基生命在科幻小說中則很興盛,而且科幻作家的許多描述會提出不少有關矽基生命的有益構想。

    在斯坦利·維斯鮑姆(Stanley Weisbaum)的《火星ODYSSEY》(A Martian Odyssey)中,該生命體有1百萬歲,每十分鐘會沉澱下一塊磚石,而這正是維斯鮑姆對矽基生命所面臨的一個重大問題的回答,文中進行觀察的科學家中的一位觀察到:

    “那些磚石是它的廢棄物……我們是碳組成,我們的廢棄物是二氧化碳,而這個東西是矽組成,它的廢棄物是二氧化矽——矽石。但矽石是固體,從而是磚石。這樣它就把自己覆蓋進去,當它被蓋住,就移動到一個新的地方重新開始。”

    2.矽基生命的化學反應

    一個很大的缺陷就是矽同氧的結合力非常強。當碳在地球生物的呼吸過程中被氧化時,會形成二氧化碳氣體,這是種很容易從生物體中移除的廢棄物質;但是,矽的氧化會形成固體,因為在二氧化矽剛形成的時候就會形成晶格,使得每個矽原子都被四個氧原子包圍,而不是象二氧化碳那樣每個分子都是單獨遊離的,處置這樣的固體物質會給矽基生命的呼吸過程帶來很大挑戰。二氧化矽是原子化合物,很難溶解在水和其他液體之中,它是巨大的分子。

    其實如果存在矽基生命的星球存在氟化氫,它們完全可以吸入這種氣體,與二氧化矽反應生後撥出四氟化矽(氣體)排出水,並且矽基植物透過“光合作用”吸入四氟化矽、水和光經過一系列反應生成氟化氫排回大氣中並生成“矽澱粉”。但矽基植物的“光合作用”沒有詳細的可行性論述。

    二氧化矽生成氣態的四氟化矽反應方程式如下:

    SiO2(s) + 4 HF(aq) → SiF4(g) + 2H2O(l)

    生成的SiF4可以繼續和過量的HF作用,生成氟矽酸:

    SiF4(g)+2HF(aq)=H2[SiF6](aq),6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O氟矽酸是一種二元強酸。氟矽酸的酸性比硫酸還強,受熱分解放出有毒的氟化物氣體。具有較強的腐蝕性。

    有一些人認為二氧化矽不溶於水,這種觀點是錯誤的。以粉末形式存在的二氧化矽可以與水反應生成原矽酸。二氧化矽在催化劑的作用下,也可以和水反應。H2O + SiO2=H2SiO3(矽酸) 2H2O + SiO2=H4SiO4(水過量時,生成原矽酸。)

    Horta:《星際迷航》中的矽基生命:

    氟化氫對矽基生物和矽基生命是有毒的,可以破壞矽化物。氟化氫又叫做氫氟酸。它具有極強的腐蝕性,能強烈地腐蝕含矽的物體。與矽和矽化合物反應生成氣態的四氟化矽(能腐蝕玻璃),但對塑膠、石蠟、鉛、金、鉑不起腐蝕作用。氫氧化鈉可以和二氧化矽反應,生成矽酸鈉。矽酸鈉易溶於水。矽基生命可以將矽酸鈉排除體內。

    氟化氫對矽基生命的面板有強烈刺激性和腐蝕性。氫氟酸中的氫離子對矽基生命組織有脫水和腐蝕作用,而氟是最活潑的非金屬元素之一。面板與氫氟酸接觸後,氟離子不斷解離而滲透到深層組織,溶解細胞膜,造成表皮、真皮、皮下組織乃至肌層液化壞死。氟離子還可干擾烯醇化酶的活性使面板細胞攝氧能力受到抑制

    矽基生命可能用一種特殊的催化劑消除氟化氫的毒性。這種催化劑可以讓氟化氫只和二氧化矽反應。地球上有一種生物是硫細菌,這種生物能在稀硫酸中生活,最適生長pH值範圍為pH2~3。絕大多數有機物都容易被硫酸破壞,硫細菌能產生一種催化劑防止它自己被硫酸破壞。矽基生物同樣也能產生一種催化劑,防止它自己被氟化氫破壞。

    矽基生命可以呼吸二氧化碳和二氧化硫。化學方程式:(甲基甲矽烷和二氧化硫應)2SiH3CH3+7SO2=2CO2+2SIO2+7S+H2O (四甲基甲矽烷和二氧化硫反應)Si(CH4)+9SO2=4CO2+SiO2+9S+H2O

    因為矽矽單鍵(Si-Si)不穩定,所以乙矽烷( SiH3-SiH3)不穩定。乙矽烷( SiH3-SiH3)比碳烷烴更不穩定,在低溫之下緩慢分解成甲矽烷和氫,在300~500℃分解成為SiH4、SinHm、H2,在光照下也分解。矽只能形成雜鏈高分子化合物。矽基雜鏈高分子的主鏈除矽原子外,還含有碳、氧、氮、硫、鋁、硼等其他元素。有機矽高分organosilion- polymers主鏈(或骨架)是由矽、氧交替組成的高分子。又稱聚矽氧烷或聚矽醇。因為矽只能形成雜鏈高分子化合物,所以矽基生命產生的代謝產物、廢物、氧化物是非常複雜的,這意味著矽基生命需要更多的酶作為催化劑。每個酶的長度大約為50nm,細胞體積太小就裝不下足夠的酶。矽基生物的細胞比碳基生物的細胞更大。如果一個細胞體積越大,那麼它的相對錶面積就越小。如果一個細胞相對錶面積越小,那麼物質進入細胞膜的速度就越小。所以矽基生物的新陳代謝比碳基生物更慢。

    3.矽基生命的溶液和介質

    此外,水是一切蛋白質生命所必需的溶液和介質。有沒有一種其他化合物可以取代水的地位呢?有!那就是氨。由於氨在冰點以下仍是液體,一些科幻作家遂推想,在一些寒冷的巨型氣態行星的表面下,可能存在著由氨組成的海洋,而海洋中則充滿著以氨為介質的生命形式。

      以上都只是個別的、零星的構想,真正對問題作出全面性的考察和系統性的分析的,是著名生化學家阿西莫夫所寫的一篇文章《並非我們所認識的》。他在文中提出了六種生命形態:

      一、以氟化矽酮為介質的氟化矽酮生物;

      二、以硫為介質的氟化硫生物;

      三、以水為介質的核酸/蛋白質(以氧為基礎的)生物;

      四、以氨為介質的核酸/蛋白質(以氮為基礎的)生物;

      五、以甲烷為介質的類脂化合物生物;

      六、以氫為介質的類脂化合物生物。

      其中第三項便是我們所熟悉的———亦是我們惟一所認識的———生命。至於第一、第二項,是一些高溫星球上可能存在的生命形式,另外,地球上曾經出現過的那些生活在硫礦裡的、厭氧的古細菌就很有可能是以硫作為自己生命的介質;而第四項至第六項,則是一些寒冷星球上可能存在的生物形態。

    4.除矽基生命和碳基生命以外的生命形式

    (4.1)中子星

    然而,科幻作家仍不滿足於生命的這些多樣性,他們在各自的作品中充分發揮了想像力,為我們創造出一些更不可思議、但細想之下又似乎不無道理的生命世界。一些作家設想,在某些極寒冷的星球之上,可能存在著以液體氦為基礎,並以超導電流作聯絡的生命形式;另一些作家則認為,即使在寒冷而黑暗的太空深處,亦可能有一些由星際氣體和塵埃組成,並由無線電波傳遞神經訊號的高等智慧生物——霍耳的科幻小說正是這方面的代表作;還有一些想像力更豐富的作家甚至認為外星生命也許根本不需要化學物質基礎,他們可能只是一些純能量的生命形式,比如一束電波。

      最為有趣的是著名科幻作家福沃德所寫的《龍蛋》,這部構思出色的作品描述了一顆中子星表面的生物。這顆中子星直徑僅20公里,但表面的引力卻等於地球上的670億倍,磁場是地球的1萬億倍,表面溫度達到8000多攝氏度。什麼生物可以在這樣的環境下生存呢?是由“簡併核物質”組成的生物。所謂“簡併”,就是指原子外部的電子都被擠壓到原子核裡去,因此所有原子都可以十分緊密地靠在一起,形成超密物質。中子星上的生物身高約半毫米,直徑約半釐米,體重卻有70公斤,這是因為他們由簡併物質所組成。此外,他們的新陳代謝是基於核反應而非化學反應,因此一切變化(包括生老病死和思維)的速率都比人類快100萬倍!

    (4.2)金屬細胞和金屬生命體

    就在科幻作家構思“矽基生命”的時候,實驗室裡的“金屬細胞”已經有了生命徵象,並且初步顯露出進化的趨勢。 不同於碳元素的共價鍵有機物,這種“無機生命”的基礎是金屬鎢的雜多酸陰離子——6族元素能與氧配位成多面體(姑且理解成酸根),然後脫水縮聚成共用氧原子的巨大結構,比如下面的車輪形{Mo176}。這些龐大的陰離子可以繼續縮聚並容納其它含氧酸,進而在強酸溶液裡自組織成泡狀結構,如同活細胞——這或許意味著,我們的生物學只是生命科學裡的一小部分。

    克羅寧和同事透過從大分子金屬氧化物中提取負電荷離子形成鹽溶液,來束縛氫或者鈉一些較小的正電荷離子;這種鹽溶液注入另一種含有較大負電荷有機離子的溶液中,可以束縛較小負電荷離子的活動性。

    當這兩種鹽溶液混合,交換其中部分大分子金屬氧化物,使其不再形成較大的有機離子。這種新溶液在水中無法溶解:沉澱物質像包裹注射溶液的殼狀物。克羅寧稱這種沉澱物質為泡沫無機化學細胞(iCHELLs),並表示它們還具有更多的特性。透過修改它們的金屬氧化物主幹部分使iCHELLs具備自然細胞膜的屬性,例如:以iCHELLs為基礎的洞狀結構氧化物可作為多孔膜,依據大小尺度,有選擇性地讓化學物質進出細胞,其作用就像生物細胞膜。這將使細胞膜可以控制發生一系列化學反應,這是iCHELLs細胞關鍵性的特徵。

    同時,研究小組還在泡沫中製造泡沫,建立的隔膜模擬生物細胞的內部結構。他們透過連線一些氧化分子至光敏染料,可灌輸iCHELLs細胞進行光合作用。克羅寧稱,早期實驗結果形成的細胞膜可將水分解為氫離子、氫電子和氧分子,這是光合作用的初始狀態。

    克羅寧稱,我們可以抽吸質子分佈在細胞膜上,來設定形成一個質子坡度。這是從光線中獲得能量的關鍵一步,如果生命體能夠完成這些步驟,將建立形成具有類似植物新陳代謝功能的自供給細胞。

    這項實驗仍處於早期階段,一些合成生物學家目前保留髮言意見。西班牙巴倫西亞大學的曼紐爾-波爾卡說:“克羅寧研製的金屬細胞泡沫目前還不能說完全具備生命特徵,除非這些細胞可以攜帶類似DNA的物質,可驅動自我繁殖和進化。”克羅寧迴應稱,在理論上這是可能實現的,去年他在實驗中顯示利用金屬氧酸鹽彼此作為模板可實現自複製功能。

    在為期7個月的實驗中,目前克羅寧可以大批次生產這些金屬細胞泡沫,並將它們注入充滿不同pH值的試管容器中,他希望這種混合環境將測試它們的生存性。如果pH值過低,一些細胞將溶解死亡。

    如果克羅寧的實驗是正確的,或許宇宙生命的存在性將更加廣闊。日本東京大學的Tadashi Sugawara說:“這項實驗結果說明生命體並不全是基於碳結構,水星的物質結構與地球相差很大,或許在水星上也有可能透過無機元素形成生命體。克羅寧的這項研究開闢了一個新的領域。”

    也許在未來很遠很遠的某一天,矽基生命會作為一種宇宙新進化的生命形態而替代碳基生命,就像《科幻世界》中一篇《沙漠蚯蚓》中說的。不過那一定離我們很遠很遠。

    我們目前使用的電腦,就是用矽作為晶片的,如果這個電腦再高階一些,發展成為智慧電腦,那就是矽基生命了。而網路世界,或許將是矽基世界了。不過生命並非是以智慧與否來定義的,因為病毒沒有智力,只是單純的趨利避害,現有的計算機的“智力”完全可以超越這種生命,但病毒可能是生命,而計算機卻不是。這種論調是基於對生命錯誤的定義。

    還有一種猜想就是:矽基生物可以直接把光能轉化為電能,以維持其生命活動。是否符合生命定義存疑。

  • 2 # 城市風雲兒

    這個問題基本上是無解的,因為以人類目前的技術,所有一切對於宇宙的研究都很難突破自身的認識。形象的打個比方,假設一個原始人撿到了一個手電筒,他馬上就被這個按一下某個按鈕就會發光的東西吸引了,但是,他能夠詳細的瞭解和理解手電筒嗎?但是宇宙實在太大了,我傾向於認為以其他形式存在的生命是有的。

  • 3 # 窮開心830

    首先宇宙中真的存在矽基生命?這是一個假設性命題。科學講究嚴謹求證,一切假設性命題都是偽命題,在未得到求證之前都是扯淡。

  • 4 # 大成靜喜

    從恆星的自然能量轉化產生生命的過程。應該只能產生碳基生命。矽基生命估計都是碳基生命製造出來的。將來用工業生產的方式延續生命繁衍是有可能的。但自然能量轉化是不能產生矽基的。

  • 5 # 太空伊卡洛斯

    矽基生命一定比碳基更耐受一些,能夠抗輻射,抗打擊能力,更頑強一些。除此之外,科學家還認為宇宙中可能存在一些地球上沒有的礦物與矽基生命一同存在。

    但如果說具體是指必須要在宇宙空間中自然生成的礦物的話,目前科學家們暫時還沒找到。比如金剛石是地球自然界中硬度達到莫斯10的物質(石膏只有莫斯2左右)。

    但如果可以把人工合成的物質與金剛石相比的話,那麼的確會存在比金剛石更硬的物質,例如金剛砂,即碳原子和硼原子合成的原子晶體。理論上這些物質也可能與矽基生命共同構成了它們的外星世界,但也可能不是。

  • 6 # 火星一號

    迄今為止,我們無法知曉宇宙中究竟是否存在矽基生命,因為我們現在只知道地球上有生命,而地球生命都是以碳為有機物基礎的碳基生命。

    矽與碳是同一主族元素,它們有著相似的電子結構,所以具有相似的化學性質。碳可以作為有機物的骨架,矽也可以作為有機物的骨架,既然碳基生命存在,我們有理由相信宇宙中的其他星球上可能孕育出了矽基生命。2016年的一項研究[1]提供了矽基生命存在的證據,加州理工學院的Frances H. Arnold教授所主導的研究團隊誘導活細胞在細胞內合成出碳-矽鍵。

    理論上,矽基生命的生存環境與碳基生命十分不同。由於矽原子的特性,矽基生命應該可以在高溫、高輻射的環境中生存,而這些環境對於碳基生命來說是致命的。但矽基生命也可能無法在適合碳基生命的環境中生存,因為矽鏈很容易在水中斷裂,而碳鏈在水中相對穩定。

    當然,在沒有真正發現矽基生命之前,這一切都只是猜測。

    參考文獻

    [1] S. B. Jennifer Kan, Russell D. Lewis, Kai Chen, Frances H. Arnold, Directed evolution of cytochrome c for carbon–silicon bond formation: Bringing silicon to life, Science, 2016, 354, 1048-1051.

  • 7 # 一粟d123

    什麼基理論上都是存在的,宇宙之浩瀚,不能凡事都以地球為標準,神話故事裡體內流淌液體黃金,一個跟斗十萬八千里,觀音法器裝下五湖四海,聖鬥士的異次元空間什麼的,在領先我們十萬年的神級文明前,都不是個事情。為什麼我們就不能是神級文明豢養的寵物呢!就如我們家裡魚缸的金魚?

  • 8 # 屈建雲397

    宇宙如果是相對存在的,那就沒有什麼是不可能的。

    當然,如果宇宙是絕對唯一的存在,那就不一定有矽基生物的存在了。

    你說呢?

  • 9 # TiandirenisAmituofo

    宇宙中會不會存在矽基生命?我們地球發現是碳基生命。目前還沒有發現矽基生命的存在。但是,根據科學家在地球深海的火山口和幾十米的地下發現有微生物的存在的事實,發現紮根於淺瀉湖的泥土中以硫化物為食的巨型船蛆的事實,以及在太空中的太空船的外殼上發現太空微生物的事實,我們可以推測,生命幾乎是無處不在,無處不有的。更不用說,那些只具有純粹靈體生命的生命體,其生活的空間幾乎是囊括整個宇宙空間的,包括太陽和黑洞中,都是完全可能的。

    以硫化物為食的巨型船蛆

    海底火山口的生命

    因此,水星上有生命,金星上有生命,火星上有生命,或者幾乎所有的星球上都有生命,也許是未來科學將會發現的一個普遍的事實。隨著人類對生命形式的認識不斷的拓展和豐富,相信人類總有一天會對生命形式的認識有一個更大的質的飛躍。

  • 10 # 古力鼠的小宇宙

    宇宙浩瀚無垠,一切皆有可能。人類迄今為止到達最遠的僅僅是月球。以人類這丁點的天文知識還遠遠不夠對此下定義。

  • 11 # 超弦

    矽在宇宙中分佈廣泛,在目前的發現中,矽在地殼中的含量是除氧外最多的元素,如果說碳是組成一切有機生命的基礎,那麼矽對於地殼來說,佔有同樣的位置,因為地殼的主要部分都是由含矽的岩石層構成的。這些岩石幾乎全部是由矽石和各種矽酸鹽組成。

    而矽基生命正式由此誕生,很多科幻小說都能見到矽基生命的描述,但是正如題主所說,矽基生命真的存在嗎?

      二、以硫為介質的氟化硫生物;

      三、以水為介質的核酸´白質(以氧為基礎的)生物;

      四、以氨為介質的核酸´白質(以氮為基礎的)生物;

      五、以甲烷為介質的類脂化合物生物;

      六、以氫為介質的類脂化合物生物。其中第一項便是他認為可能出現的矽基生命,第三項便是我們所熟悉的———亦是我們惟一所認識的———生命。

    我個人認為是肯定存在,可以這樣假想,在遠方(或許就在銀河系)某個矽基生命遙望著星空喃喃自語:會有碳基生命嗎?

    當然,這只是假想,但是誰又能想到在銀河系中的一個太陽系裡有一顆藍色星球存在生命。雖然你沒有證據證明它存在,但是你也沒有證據證明它不存在,人類對宇宙的所知還是滄海一粟,我想如果在宇宙中發生有違常理的事那麼對宇宙來說其實再普通不過了。

  • 12 # 銘人湖畔

    我們呆的地方也多了去了,矽膠情人、矽膠學生、矽膠情婦、矽膠胸臀、矽膠娃娃~這個星球的五線譜可以譜出所有的元素~

  • 13 # 怪羅科普

    很難存在矽基生命,原因有二,

    一:氧化成固體不能維持生命

    二:矽不會形成很多具有旋向性的化合物,所以很難收集、儲存和利用能量。

    矽氧化成固體的事實是它不能維持生命的一個基本原因。二氧化矽或沙子是固體,因為矽非常喜歡氧,而二氧化矽形成一個晶格,其中一個矽原子被四個氧原子包圍。矽酸鹽化合物也存在於長石、雲母、沸石或滑石等礦物中。這些固體系統會給生物系統帶來處理問題。

    還要考慮到生命形式需要某種方式來收集、儲存和利用能量。能源必須來自環境。一旦被吸收或攝入,能量必須準確地釋放到需要的地方和時間。否則,所有的能量都可能同時釋放熱量,將生命焚燬。

    在以碳為基礎的世界中,基本的儲存元素是一種碳水化合物,其分子式為Cx(HOH)y。這種碳水化合物氧化成水和二氧化碳,然後與空氣交換。

    碳被單鍵連線成一條鏈,這個過程叫做鏈化。一種以碳為基礎的生命體利用一種叫做酶的速度調節器,透過控制步驟來“燃燒”這種燃料。

    這些大而複雜的分子之所以能精確地完成它們的工作,僅僅是因為它們具有一種叫做“旋向性”的特性。

    當任何一種酶與它幫助反應的化合物“配對”時,這兩種分子形狀就像一把鎖和鑰匙,或者握手一樣緊密結合在一起。

    事實上,許多碳基分子利用了左右兩種形式。例如,大自然選擇了同樣穩定的六碳碳水化合物來儲存我們肝臟(以糖原聚合物的形式)和樹木(以聚合物纖維素的形式)的能量。

    糖原和纖維素的區別主要在於單個碳原子的旋向性,當碳水化合物聚合或形成鏈時,就會形成這種旋向性。

    纖維素具有兩種可能性中最穩定的形式,而糖原是第二穩定的。因為人類沒有把纖維素分解成基本的碳水化合物的酶,所以我們不能把它用作食物。但許多低等生命形式可以,如細菌。

    簡而言之,旋向性是一種特徵,它使各種生物分子具有識別和調節各種生物過程的能力。矽不會形成很多具有旋向性的化合物。

    因此,矽基生物很難實現碳基酶為我們提供的所有奇妙的調節和識別功能。

    但是矽化合物有很多其他用途

    可以考慮矽的微觀和奈米結構;太陽能應用;一種矽酮液體,它可以攜帶氧化劑到收縮由其他矽酮組成的肌肉樣元素;矽酸鹽骨骼材料;矽膠膜等等。

    矽還做了一件關於生命的事。地球上的生命主要由右利的碳水化合物和左利的氨基酸組成。為什麼它們沒有相反的旋向性,或者它們都有相同的旋向性?

    許多化學家認為,第一個“手性”碳化合物形成於“粘稠”的岩石池中,具有“手性”二氧化矽表面。而這個表面的旋向性促進了碳化合物的產生,這些碳化合物現在是地球生命形式的首選。

  • 14 # 來看世界呀

    只能說有可能存在,但是人類卻沒有足夠的證據去證明它們真的存在,這是一個比較矛盾的話題,原因在於人類的科技實力還是太弱,對生命的理解還限於地球碳基生命,遠遠談不上掌握生命的本質。

    矽基生命可以說是一種科幻的生命形式,因為它的產生本身就是科學家在對碳基生命有一定了解的基礎上猜想的,矽這種物質和碳是同族元素,學過化學的都知道,同族元素會有某些性質的相似,矽也可能像碳一樣成為複雜有機化合物的骨架元素。然而事實是,在地球上也有很多矽,卻只有碳承擔了這樣一種責任,矽則主要以無機化合物的形式存在,至少在地球上,以矽為基礎誕生生命是不可能的,還就是隻有碳利於生命的誕生。在這種情況下,說宇宙中存在矽基生命可不就是猜想了嗎,沒有實際證據。

    生命到底可以有什麼形式,這不是現代人類可以解釋的問題,原因在於人類探測到的生命型別只有碳基生命,人類仍然被困在太陽系,無法出太陽系這一點限制了人類對宇宙、對生命的認知,有些東西必須實際觀測到才會有答案。現如今人類對宇宙談不上有多瞭解,只是解決了一些基本的問題,可觀測宇宙的範圍也還只有930億光年左右,它具體有多大無法搞清楚,現有的觀測能力就這麼高,而且天文望遠鏡觀測宇宙的時候,有非常多的背景雜質訊號,它們由何原因產生,也缺乏有力的解釋。

    對於宇宙中生命的猜測,絕不止矽基生命這一種,還有鐵基生命、氮基生命等等,可是一樣是沒有證據證明。對於生命的猜測遠遠不止這些,甚至科學家們還提出了宇宙中所有生物可能共有的一種感知方式,那就是觸覺。因為生物誕生於天體的表面,天體的引力束縛著生物的運動,那麼生物誕生之初依附於天體表面會是很常見的情況,對外界的感知中觸覺是很便利的一種形式,就像地球上的所有生物,就算是小到微生物,在遭受外界刺激也就是和觸覺相關的變化後,會有本能的趨利避害,其微觀表現是礦物質粒子作用下的物質結構改變。

    當然,這還是基於地球生物的一些推測,原因在於宇宙中很多天體並不是地球這樣的岩石行星,還有很多的氣態行星、恆星、白矮星、紅巨星等等,無法斷言這些星球上就一定無法誕生生命。如今的生物科技還是關注人類和地球生物自身,因為還有很多的疑難雜症不能解決,如今人類中已經有超過4000種遺傳病,除了更換基因無法治癒。基因也和壽命高度相關,有科學家認為下一個科技奇點就可能發生在生命領域,當達到某個臨界點的時候,人類的壽命大大增加,則有更多的時間去搞研究。

    不過人類有可能創造矽基生命,不是從“矽基蛋白”開始搞,而是直接實現人工智慧,也就是電路板誕生智慧,當電子有自己的意識之後,那就可以說它有了自己的生命,這和現有認知中的生命將大大不同。

  • 15 # 環球科幻

    矽和碳在化學上非常相似,兩者最多可以形成四個化學鍵。矽是地殼中含量第二高的元素。但是地球上的所有生命都是基於碳。那麼,為什麼生物沒有像碳那樣將矽納入其生物化學中呢?

    矽在地球上含量很高,但由於其奇妙的進化方式而被生物圈所拒絕,不使用矽作為生活基礎的原因有:矽的反應比碳的反應慢得多、矽與矽之間或矽與H之間的鍵不如矽與O之間的鍵穩定、在水存在下,基於矽和H的分子不是很穩定。通常,與碳-碳鍵不同,矽-矽鍵非常不穩定,在常溫常壓下幾乎沒有形成雙鍵或三鍵的趨勢。因此,大多數有機矽化合物是與有機碳化合物的烷烴相對應的有機矽烷,並且至少在與地球環境相似的恆星中,至少不可能存在矽生物。即使在不同的環境下,主要由矽組成的化合物也遠少於碳。矽氧化為固體的事實是其無法維持生命的一個基本原因。

    從理論上講,相距遙遠的行星可能具有有利於矽化學而不是碳化學的環境條件。例如,在高溫下,矽鍵比碳穩定得多。也許在太熱的行星上可能會產生基於矽的生命。還應考慮生命形式需要某種方式來收集,儲存和利用能量。能量必須來自環境。一旦吸收或攝取,必須在需要的時候準確釋放能量。否則,所有能量可能會立即釋放其熱量,從而燒燬生命形式。在基於碳的世界中,基本儲存元素是碳水化合物。這種碳水化合物被氧化成水和二氧化碳,然後與空氣交換。碳透過單鍵連線成鏈,這個過程稱為串聯。碳基生命形式使用稱為酶的速度調節劑,以受控的步驟“燃燒”這種燃料。而矽在地球上很難實現這個過程。

    雖然在地球上無法實現的過程,或許在宇宙中其他星球能實現,因為畢竟宇宙太大了,擁有的可能性也超出了我們的想象。我們沒見到過的可能性不代表沒有。

  • 16 # 科學蟲子觀

    “矽基生命”是否在宇宙中存在,對人類來說是未知的,和外星人是否存在是一樣的性質的問題。

    1、就地球上的人類而言,碳基生命是人類的生命形式,而地球上矽元素也比較多,最重要的是人類的計算機晶片是矽機的,如果將來的人工智慧要是有機會超越人類,是否會演化為矽基生命形式呢?這還真不好說,人類現在是對此很有恐懼感,美國電影終結者就是對計算機和網路化發展到對人類產生了具大的威脅,甚至會毀滅人類,還好這只是人類對未來的想象。

    2、宇宙中如果有外星文明,將會是什麼形式存在,人類只是猜測,當然矽基生命也是猜測的一種而已,也許宇宙中還有人類未知的元素形式,也很可能會有完全不同於人類的生命形式,宇宙如此之大,什麼都有可能發生。

    3、宇宙中如果有其他智慧生命,是碳基還是矽基並不重要,關鍵是人類什麼時候能夠發現在他們,或者他們什麼時候能發現人類,與人類交流,人類才不會在宇宙中孤獨下去。

    至於哪種生命形式會更高階,人類現在還無法比較,一般誰先發現誰,誰就會更高階!

  • 17 # 使用者105099465187

    可能並不存在,各個星系原子種類都是一樣的,差別只是在比例上,所以外星系環境可能跟地球上的環境在微觀上看差別並不大,生命的體現最終還是回到微觀上的,分子演化會有一個或者幾個最優方向,這些在地球上應該都是可能發現的,然而地球上並沒有矽基生命。

  • 18 # 上海楊蔚

    宇宙中存在矽基生命是大機率事件。原因主要有兩點。一、矽同碳有太多的相似性。二、宇宙無論時間還是空間都太為寬廣。有足夠的產生可能性!但是矽同碳比還是有許多不同,導致矽基生物的活躍性不夠,也不太穩定。使得即使有了矽基生物,矽基生物適合生存的條件更苛刻。進化也可能慢許多!

  • 19 # 懷疑探索者

    剛剛,我描述和計算了氨基生命存在的機率。現在,談談矽基生命形態。

    矽基生命是一種科學幻想,我們還缺乏研究資料。在一些科幻作品裡面,矽基生命廣泛存在,並且建立起先進的星際文明,與我們的碳基生命建立的文明發生了銀河戰爭。矽基生命顯然具有某些優勢,比如它們可以具有更大的記憶儲存效能,而且可以直接傳承,無需從幼年開始的知識的積累。這樣就大大加快了文明程序。

    與氨基生命喜愛寒冷環境不同,矽基生命更熱衷於待在炎熱環境裡面。熱量在矽的化學反應裡面是重要因素。矽-氧鍵可以耐受300攝氏度以上的高溫,矽-鋁鍵可以耐受600攝氏度以上的高溫。由於矽元素化合物可以耐受高溫,所以被廣泛用於做工業潤滑劑。工業機械由於劇烈持續的運動,它們的結合部位會產生熾熱的高溫,含有矽元素的潤滑劑就可以保證它們平滑的運轉下去。

    那麼,為什麼地球上找不到矽基生命,而全部是碳基生命呢?這是因為:

    地球上的典型環境,一般是0~100攝氏度之間,絕大多數在5~30攝氏度之間。這個溫度範疇相當於“室溫環境”。在室溫環境下,碳與其他元素結合的鍵會特別穩固,不會分解。而矽在這種溫度環境下,不會與其他元素髮生化學反應變化。生物需要體內的化學反應才能存在,沒有化學反應,就沒有生命。此外,矽的鍵在絕大多數的液體裡面都會斷裂,即使存在矽基生命,也會感覺到地球環境很危險。你可以想象一下,女媧用黃土捏出小人,這些小人一遇見水,就會被溶解掉。

    除外,碳基生命都是呼吸氧氣,撥出二氧化碳。而如果存在一個碳基生命,它則會讓矽與氧元素結合,撥出一種叫做SiO2的化合物。這個SiO2的化合物,是固態的,也就是俗稱的“石英石”。你可以想象一下,一個像大石頭的怪物,每次呼吸都把一大堆磚頭一樣的東西吐出來嗎?很快,它就把自己埋了……

  • 20 # 紅葉奇說

    根據科學家在地球深海的火山口和幾十米的地下發現有微生物的存在的事實,發現紮根於淺瀉湖的泥土中以硫化物為食的巨型船蛆的事實,以及在太空中的太空船的外殼上發現太空微生物的事實,我們可以推測,生命幾乎是無處不在,無處不有的。

    而矽基生命可以說是一種科幻的生命形式,因為它的產生本身就是科學家在對碳基生命有一定了解的基礎上猜想的

    矽與碳是同一主族元素,它們有著相似的電子結構,所以具有相似的化學性質。碳可以作為有機物的骨架,矽也可以作為有機物的骨架,既然碳基生命存在,我們有理由相信宇宙中的其他星球上可能孕育出了矽基生命。

    碳基生命是人類的生命形式,而地球上矽元素也比較多,最重要的是人類的計算機晶片是矽機的,如果將來的人工智慧要是有機會超越人類,是否會演化為矽基生命形式呢?這還真不好說

    至少在地球上,以矽為基礎誕生生命是不可能的,還就是隻有碳利於生命的誕生。

    地球上的典型環境,一般是0~100攝氏度之間,絕大多數在5~30攝氏度之間。這個溫度範疇相當於“室溫環境”。

    在室溫環境下,碳與其他元素結合的鍵會特別穩固,不會分解。而矽在這種溫度環境下,不會與其他元素髮生化學反應變化。生物需要體內的化學反應才能存在,沒有化學反應,就沒有生命。

    理論上,矽基生命的生存環境與碳基生命十分不同。

    由於矽原子的特性,矽基生命應該可以在高溫、高輻射的環境中生存,而這些環境對於碳基生命來說是致命的。

    但矽基生命也可能無法在適合碳基生命的環境中生存,因為矽鏈很容易在水中斷裂,而碳鏈在水中相對穩定。

    天文學家透過對宇宙的觀察,利用光譜分析已經知道:宇宙中的天體,其組成元素與我們的母星地球是一樣的。

    換句話說,在地球上能出現的化學反應,在其他星球也完全可以出現。

    從理論上講,相距遙遠的行星可能具有有利於矽化學而不是碳化學的環境條件。

    例如,在高溫下,矽鍵比碳穩定得多。也許在太熱的行星上可能會產生基於矽的生命。

    但是還應考慮生命形式需要某種方式來收集,儲存和利用能量。能量必須來自環境。一旦吸收或攝取,必須在需要的時候準確釋放能量。

    否則,所有能量可能會立即釋放其熱量,從而燒燬生命形式。

    在基於碳的世界中,基本儲存元素是碳水化合物。

    這種碳水化合物被氧化成水和二氧化碳,然後與空氣交換。

    碳透過單鍵連線成鏈,這個過程稱為串聯。碳基生命形式使用稱為酶的速度調節劑,以受控的步驟“燃燒”這種燃料。

    而矽在地球上很難實現這個過程。

    雖然在地球上無法實現的過程,或許在宇宙中其他星球能實現,因為畢竟宇宙太大了,擁有的可能性也超出了我們的想象。我們沒見到過的可能性不代表沒有。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 《安家》房似錦去同行打探行情,為什麼一眼就會被對方店長看出?